Fotocatalizadores de nitruro de cobalto y tantalio para la oxidación de agua bajo luz visible

Los fotocatalizadores de nitruro de cobalto y tantalio se prepararon utilizando un método simple de recubrimiento por goteo sobre un sustrato de lámina de Ta, seguido de un tratamiento térmico con amoníaco, y se estudiaron sus propiedades fotoelectroquímicas (PEC) para la oxidación de agua bajo luz visible. Las películas resultantes de Ta0.9Co0.1Nx mostraron una fotocorriente de aproximadamente 1.5 mA/cm2 (12 veces mayor que la de Ta3N5) bajo irradiación de luz visible de 100 mW/cm2 a 0.7 V vs Ag/AgCl en una solución acuosa de Na2SO4 0.1 M (pH 11). El buen rendimiento PEC se atribuyó a la introducción de cobalto y a la formación de nitruro de cobalto, que facilita eficientemente el transporte de electrones y suprime la recombinación de pares electrón-hole generados por la luz. Parte del nitruro de cobalto podría oxidarse aún más para generar óxido de cobalto, que actúa como un electrocatalizador eficiente para la oxidación de agua. La actividad mejorada bajo luz visible y la estabilidad de la película durante la irradiación hacen del nitruro de cobalto y tantalio un semiconductores prometedor para la oxidación de agua PEC.