Anodi per fotoelettrolisi dell'acqua in triossido di tungsteno e biossido di titanio : realizzazione e caratterizzazione

Uno dei metodi più promettenti per la produzione di idrogeno è la fotoelettrolisi dell'acqua. In questo lavoro vengono studiati i processi di produzione, caratterizzazione fotoelettrochimica e caratterizzazione morfologica di due materiali fotoattivi utilizzati per la realizzazione dei fotoanodi, il WO3 e il TiO2. Lo scopo di questo lavoro è approfondire la conoscenza del comportamento di questi materiali e delle tecniche con cui vengono prodotti, con l'obbiettivo futuro di realizzare dispositivi economici e dalle alte rese. Per questo motivo si è scelto di creare gli anodi di WO3 mediante elettrodeposizione su titanio di una lega Ni-W, in quanto l'utilizzo di elettrodi in tungsteno è economicamente dispendioso. L'ossido di tungsteno è ottenuto mediante un processo di dealligazione in acido nitrico e successivo trattamento termico in aria. Il processo si è rilevato troppo complesso e delicato perché possa produrre risultati ripetibili e rese produttive sufficientemente elevate. Infatti oltre ad aver incontrato notevoli problemi di adesione tra il substrato e il deposito, non è stato possibile associare alla variazione dei parametri operativi una risposta fotoelettrochimica univoca. Il TiO2 a morfologia nanotubolare, è stato realizzato mediante un processo di anodizzazione in una soluzione organica di etilenglicole, acqua e ammonio floruro. I nanotubuli di TiO2 amorfo generati sono stati trasformati in anatasio mediante un trattamento termico in aria. I risultati ottenuti sono soddisfacenti sia in termini di affidabilità e ripetibilità del processo di produzione, che in termini di risposta fotoelettrica misurata.