Developing a source of energy which is storable, clean, continuous and renewable is required to meet global energy demand and avoid the possible consequences of the climate change which may be irreversible. Hydrogen is an advantageous fuel for being abundant, having high energy yield, environmentally friendly and high storage capability. Most methods for producing hydrogen from water are cost-prohibitive or require large amounts of energy, but recent studies of water splitting with the help of a photocatalyst and a renewable source of energy as UV light have gained interest. The most common photocatalyst used is TiO2 loaded with noble metal nanoparticles. The major aim of this work is to improve the performance of these photocatalysts by using Au clusters anchored on TiO2 in order to increase the surface/volume ratio of Au exposed. Three types of nanoclusters are going to be studied: Au20, Au25, and Au144 and the results will be compared to conventional Au nanoparticles, which have a larger particle size. Hydrogen production has been evaluated under dynamic conditions at room temperature and ambient pressure in a photocatalytic reactor equipped with an emitting UV light source. Gaseous water and ethanol mixtures have been the reactants together with a gas carrier of argon (Ar).

Se necesita desarrollar una fuente de energía que sea almacenable, limpia, continua y renovable para satisfacer la demanda mundial de energía y evitar las posibles consecuencias del cambio climático, que puede ser irreversible. El hidrógeno es un combustible ventajoso por ser abundante, tener un alto rendimiento energético, ser respetuoso con el medio ambiente y tener una gran capacidad de almacenamiento. La mayoría de los métodos para producir hidrógeno a partir del agua tienen un coste prohibitivo o requieren grandes cantidades de energía, pero los estudios recientes de la división del agua con la ayuda de un fotocatalizador y una fuente de energía renovable como la luz ultravioleta han generado interés. El fotocatalizador más común utilizado es TiO2 cargado con nanopartículas de metales nobles.   El objetivo principal de este trabajo es mejorar el rendimiento de estos fotocatalizadores mediante el uso de nanoclústers de Au anclados en TiO2 para aumentar la relación superficie/volumen de Au expuesta. Se estudiarán tres tipos de nanoclústers: Au20, Au25 y Au144 y los resultados se compararán con nanopartículas de Au convencionales, que tienen un tamaño de partícula más grande. La producción de hidrógeno se ha evaluado en condiciones dinámicas a temperatura y presión ambiente en un reactor fotocatalítico equipado con una fuente de luz UV. Agua y etanol han sido los reactivos junto con un portador de gas de argón (Ar).

Es necessita desenvolupar una font d'energia que sigui emmagatzemable, neta, contínua i renovable per satisfer la demanda mundial d'energia i evitar les possibles conseqüències del canvi climàtic, que pot ser irreversible. L'hidrogen és un combustible avantatjós per ser abundant, tenir un alt rendiment energètic, ser respectuós amb el medi ambient i tenir una gran capacitat d'emmagatzematge. La majoria dels mètodes per produir hidrogen a partir de l'aigua tenen un cost prohibitiu o requereixen grans quantitats d'energia, però els estudis recents de la divisió de l'aigua amb l'ajuda d'un fotocatalizador i una font d'energia renovable com la llum ultraviolada han generat interès. El fotocatalizador més comú utilitzat és TiO2 carregat de nanopartícules de metalls nobles. L'objectiu principal d'aquest treball és millorar el rendiment d'aquests fotocatalizadors mitjançant l'ús de nanoclústers d'Au anclats en TiO2 per augmentar la relació superfície/volum d'Au exposat. S'estudiaran tres tipus de nanoclústers: Au20, Au25 i Au144 i els resultats es comparen amb nanopartícules d'Au convencionals, que tenen una mida de partícula més gran. La producció d'hidrogen s'ha avaluat en condicions dinàmiques a temperatura i pressió ambiental en un reactor fotocatalític equipat amb una font de llum UV. Aigua i etanol han estat els reactius juntament amb un portador de gas d'argó (Ar).