Fotoelectroreducción de nitratos en aguas para obtener amoniaco a partir de fotoelectrodos flexibles de Cu2O/TiO2 soportados en plástico conductor ITO/PET

La concentración de nitratos en los recursos hídricos ha aumentado debido al uso de fertilizantes en la agricultura. Este aumento, puede ocasionar que supere los máximos permisibles y afectar el ecosistema acuático y la salud humana. Por tanto, es adecuado el desarrollo de tecnologías que aseguren el agua potable y fortalezcan la economía circular obteniendo productos de valor agregado como el amoniaco. Por ello, el presente proyecto plantea la reducción fotoelectroquímica sostenible de nitratos para producir amoniaco a partir de fotoelectrodos flexibles a base de Cu2O/TiO2/ITO/PET. En una primera etapa, se electrodepositará el TiO2 sobre plástico conductor ITO/PET por cronoamperometría usando un baño de TiCl4 y KNO3 a un pH de 1,8 en una celda de tres electrodos.El material será envejecido en una solución de NH4F a una temperatura de 90 °C. Luego se procederá a electrodepositar Cu2O sobre las películas previas en un baño electroquímico de acetato de sodio y acetato de cobre, con pH de 5,6. Estos materiales serán caracterizados para determinar sus propiedades estructurales, morfológicas, ópticas y electroquímicas Se evaluará la actividad fotocatalítica con radiación de 460-600 nm utilizando LEDs de 50W. Para la generación de NH3, se utilizará una celda H donde se utilizará como cátodo el electrodo estudiado, un alambre de Pt como contraelectrodo y Ag/AgCl (3,5 mol L-1) como referencia. La celda electroquímica contendrá una solución de Na2SO4 0,1 mol L-1 con NaNO3 1 mmol L-1 (pH 5,89) y se aplicarán potenciales bajo 3h de iluminación LED 400-600 nm, 50W. La identificación del amoniaco producido se realizará por el método colorimétrico del indofenol a 655 nm Se evaluarán la conversión, la constante cinética, la selectividad, la eficiencia faradaica. y la productividad del NH3. Se pretende obtener un material mejorado flexible, que se active en la región visible y que convierta selectivamente el ion nitrato a amoniaco.