Il fotoreforming di composti organici offre una valida alternativa tecnologica ai fini della conversione diretta di energia solare in idrogeno. In tale processo, l'illuminazione di un semiconduttore immerso in una soluzione contenente un composto organico porta alla formazione di buche ed elettroni. Le buche permettono l'ossidazione dell'organico mentre gli elettroni sono utilizzati per ridurre protoni.
Il biossido di titanio TiO2 è considerato dalla comunità scientifica il più promettente catalizzatore di fotoreforming. La sola applicazione di TiO2 risulta tuttavia insufficiente a raggiungere una produttività di idrogeno che possa assicurare la sostenibilità economica di processi di fotoreforming. Maggiore limite è rappresentato da fenomeni di ricombinazione buca-elettrone e dalla incapacità di biossido di titanio di assorbire energia nello spettro del visibile. Tali limiti possono essere superati depositando sulla superficie del TiO2 nanoparticelle di Cu2O. Tale ossido può assorbire la radiazione nel campo del visibile e presenta caratteristiche (potenziali bande di conduzione e di valenza) che consentono una efficace separazione di buche ed elettroni. Numerosi studi hanno evidenziato come l'attività di fotocatalizzatori compositi TiO2-Cu2O vari considerevolmente al variare della morfologia e delle dimensioni delle nanoparticelle di Cu2O.
Obiettivo centrale del presente progetto di ricerca è la dimostrazione di una metodologia di elettrodeposizione di nanoparticelle di Cu2O con morfologia controllata su nanotubi di TiO2. Il progetto analizzerà l'influenza delle condizioni operative di elettrodeposizione su morfologia e dimensioni delle nanoparticelle di Cu2O. I catalizzatori saranno testati in processi di fotoreforming permettendo di stabilire l'influenza delle caratteristiche morfologiche sull'attività catalitica. I risultati porteranno lo sviluppo di un catalizzatore che permetta di massimizzare la conversione dell'energia solare in idrogeno.
