Mexico has a high potential for solar energy utilization due to the elevated levels of solar irradiation it receives throughout most of the year. In addition to electricity generation, solar energy can be employed in advanced environmental technologies such as photocatalysis for the treatment and remediation of contaminated water. The presence of persistent organic compounds in aquatic environments represents an environmental and public health concern, as many of these pollutants exhibit high chemical stability and are difficult to remove using conventional treatment processes. Heterogeneous photocatalysis is one of the most promising technologies within Advanced Oxidation Processes (AOPs) because of its ability to harness solar energy and generate reactive species capable of degrading and mineralizing organic pollutants. Among the most widely studied photocatalytic materials is titanium dioxide (TiO₂), owing to its chemical stability, low toxicity, and low cost. However, its application is limited by its wide band gap energy and the rapid recombination of photogenerated electron–hole pairs, restricting its activity mainly to the ultraviolet region of the solar spectrum. To overcome these limitations, Ag₂S–TiO₂ heterojunction thin films supported on glass substrates were developed in this work. The synthesis involved the physical vapor deposition (PVD) of metallic titanium, followed by electrochemical anodization to obtain TiO₂ nanostructures and the subsequent incorporation of Ag₂S through SILAR and hydrothermal treatments. The resulting films were evaluated through the photocatalytic degradation of formic acid (HCOOH) and phenol (C₆H₅OH), selected as model compounds representing environmentally relevant organic pollutants. The objective of this research was to determine the effect of Ag₂S incorporation on the structural and photocatalytic properties of TiO₂, as well as to evaluate its performance under UV-visible irradiation by comparing degradation rates and apparent kinetic constants.
México posee un elevado potencial de aprovechamiento de energía solar debido a los altos niveles de irradiación que recibe durante gran parte del año. Además de su uso para la generación de electricidad, esta fuente energética puede emplearse en tecnologías ambientales avanzadas, como la fotocatálisis, para el tratamiento y remediación de aguas contaminadas. La presencia de compuestos orgánicos persistentes en cuerpos de agua constituye un problema ambiental y de salud pública, ya que muchos de estos contaminantes presentan alta estabilidad química y son difíciles de eliminar mediante procesos convencionales. La fotocatálisis heterogénea es una de las tecnologías más prometedoras dentro de los Procesos Avanzados de Oxidación (PAO), debido a su capacidad para aprovechar la energía solar y generar especies reactivas capaces de degradar y mineralizar contaminantes orgánicos. Entre los materiales más estudiados se encuentra el dióxido de titanio (TiO₂), gracias a su estabilidad química, baja toxicidad y bajo costo. Sin embargo, su aplicación se ve limitada por su amplia energía de banda prohibida y por la rápida recombinación de los pares electrón-hueco fotogenerados, restringiendo su actividad principalmente a la región ultravioleta. Con el propósito de superar estas limitaciones, en este trabajo se desarrollaron películas delgadas de la heterounión Ag₂S/TiO₂ soportadas sobre vidrio. La síntesis se realizó mediante depositó físico en fase vapor (PVD) de titanio metálico, seguida de anodizado electroquímico para obtener nanoestructuras de TiO₂ y la posterior incorporación de Ag₂S mediante tratamientos SILAR e hidrotermal. Las películas obtenidas fueron evaluadas mediante la degradación fotocatalítica de ácido fórmico (HCOOH) y fenol (C₆H₅OH), utilizados como compuestos modelo de contaminantes orgánicos de relevancia ambiental. El objetivo de la investigación fue determinar el efecto de la incorporación de Ag₂S sobre las propiedades estructurales y fotocatalíticas del TiO₂, así como evaluar su desempeño bajo irradiación UV-visible mediante la comparación de velocidades y constantes cinéticas aparentes de degradación.
