Franckeite-derived van der Waals heterostructure with highly efficient photocatalytic NOx abatement: Theoretical insights and experimental evidences. Journal of Environmental Chemical Engineering, v. 12, n. 2, p. 111998, 2024.

Este trabajo se llevó a cabo con el objetivo de evaluar el potencial fotocatalítico de la franckeita —una heteroestructura de van der Waals de origen natural— para la eliminación de contaminantes tipo óxidos de nitrógeno (NOx). El estudio está motivado por la creciente necesidad de materiales eficientes y sostenibles que respalden el desarrollo de tecnologías destinadas a la purificación del aire y a la mitigación de la contaminación urbana e industrial.

Para ello, se emplearon metodologías de vanguardia basadas en primeros principios. Se utilizó la Teoría del Funcional de la Densidad (DFT) para investigar la estructura atómica y electrónica de la franckeita, evaluando su estabilidad y las características de sus bandas electrónicas. Finalmente, se aplicó la Ecuación de Bethe-Salpeter (BSE) para incorporar los efectos excitónicos y generar el espectro de absorción óptica del material, con especial atención al rango visible. Se elaboró un informe completo que incluye análisis estructurales, electrónicos y ópticos, acompañado de visualizaciones gráficas (estructura de bandas, densidad de estados, espectros de absorción y mapas de excitones).

El estudio también define los siguientes pasos, que incluyen el modelado de los mecanismos de adsorción y degradación de especies NOx sobre superficies específicas de franckeita, con el fin de orientar la validación experimental y la optimización del material. El perfil de absorción obtenido sugiere un buen rendimiento bajo luz visible, lo que respalda su potencial uso en procesos de remediación de NOx impulsados por energía solar.

Enlace: ScienceDirect