Nanostrutture composite a base di g-C3N4 ricche in carbonio e funzionalizzate con ossidi di rame come efficienti piattaforme per processi di Oxygen Evolution Reaction

Recentemente numerosi studi si sono focalizzati sullo studio e la sintesi di materiali a base carboniosa grafitica che va dal carbonio grafitico (g-C) al nitruro di carbonio grafitico (g-C3N4). Tuttavia, esiste un'ampia gamma di composizioni come fasi drogate, come g-C ricco di N e come C3N4 ricco di C. Tali sistemi mostrano proprietà differenti rispetto alle fasi originarie con nuove interessanti funzionalità e potenziali applicazioni. Ad esempio, la sintesi di g-C3N4 con un eccesso di C ha dimostrato di migliorare le proprietà fotocatalitiche spostando l'intervallo di assorbimento dall'intervallo UV a quello visibile e limitando la ricombinazione delle coppie elettrone-lacuna. Infatti, è possibile che il drogaggio con carbonio della struttura g-C3N4 consenta la formazione di un gran numero di legami π delocalizzati con un cambiamento della struttura elettronica e un aumento dell'assorbimento della luce visibile. Tali proprietà dipendono fortemente dall'interfaccia tra queste due fasi. Sulla base di tali evidenze, nel presente lavoro di tesi sono stati sviluppati dei depositi di g-C3N4 ricchi in carbonio mediante deposizioni via magnetron sputtering. Successivamente, tali materiali sono stati funzionalizzati con ossidi di rame via RF-sputtering e caratterizzati approfonditamente mediante spettroscopie XRD, UV-Vis, XPS, AFM, SEM e EDX. Infine, i sistemi ottenuti sono stati impiegati come fotoanodi in test fotoelettrochimici per processi OER, che indicano un’interessante modulazione delle proprietà fotoelettrochimiche in funzione della quantità di CuOx presente nel composito preparato.