Tecnología contra la contaminación
Científicos mexicanos propusieron un proyecto de investigación con el objetivo de contrarrestar la contaminación atmosférica, basado en la idea de que el semiconductor dióxido de titanio en forma de película delgada se puede usar para atacar moléculas contaminantes por medio de reacciones fotocatalíticas para neutralizar sus efectos dañinos y convertirlas en moléculas mucho menos tóxicas.
El uso del semiconductor dióxido de titanio para esas aplicaciones no es nuevo, se ha usado en forma de polvos para purificar agua contaminada. La idea básica es que intervienen tres elementos: el material semiconductor, en forma de polvos, películas delgadas o cristales; la región ultravioleta de la luz solar, y el contaminante que se desea neutralizar. Por poner un ejemplo de aplicación, en la industria del petróleo abunda el ácido sulfhídrico. El dióxido de titanio, en presencia de la luz solar, crea la reacción fotocatalítica que rompe la molécula del ácido sulfhídrico en moléculas mucho menos tóxicas; ésta es una forma de limpiar la contaminación, en este caso particular, del ácido sulfhídrico.
Se crecen las películas mediante dos técnicas diferentes – sol-gel y erosión catódica mediante radio frecuencia – que permiten crear películas de décimas de micra de espesor, en donde se juega con cuatro parámetros fundamentales:
La energía de banda prohibida, que es una propiedad intrínseca del semiconductor.
La fase cristalina en la cual crece la película.
La posibilidad de impurificar en forma controlada la película.
El tamaño de los cristales, ya que pueden utilizarse desde nanocristales hasta microcristales.
Estos elementos van a tener influencia sobre la reacción de fotocatálisis que se suscitará finalmente. Al controlar los parámetros de crecimiento de las películas, es posible determinar sus propiedades y es posible adaptarlas a la molécula que se desea neutralizar mediante fotocatálisis.
El proceso de fotocatálisis consiste en que la luz solar ilumina al semiconductor. La energía de banda prohibida del semiconductor, propiedad intrínseca del material, determina cuánto de esa luz solar puede ser absorbida por el semiconductor.
