Estudio teórico de la influencia de las vacancias de halógeno en las propiedades del oxiyoduro de bismuto

Resumen

Los oxihaluros de bismuto (BiOX, X: haluro) son un eficiente grupo de fotocatalizadores que alcanzan la degradación de poluentes orgánicos en agua y poseen además propiedades bactericidas. En particular el oxiyoduro de bismuto (BiOI) resulta activable bajo radiación solar, por el menor ancho de banda de energía prohibida (Eg) que presenta. Experimentalmente se pueden obtener diferentes estructuras y concentraciones de vacancias variando el procedimiento de síntesis lo que permite tunear el ancho de banda prohibida. En este trabajo presentamos los resultados obtenidos a partir de cálculos empleando el paquete comercial VASP basado en la Teoría de la Densidad Funcional e incluyendo fuerzas de Van der Walls. Los sistemas modelados Bi₇O₉I₃, Bi₄O₅I₂ y Bi₅O₇I corresponden a los reportados experimentalmente. Podemos concluir que la baja en concentraciones de iodo se refleja en incrementos de anchos de banda prohibida y corrimientos a menores longitudes de onda. En resumen, el impacto de los cambios de concentración de iodo se refleja directamente en las propiedades optoelectrónicas de estos sistemas.