Síntesis y caracterización de electrodos de b-tio2/ti para la oxidación fotoelectrocatalítica de glicerol bajo luz visible

La fotoelectrocatálisis es una técnica ampliamente utilizada en procesos de saneamiento ambiental y producción de energía debido a la alta capacidad oxidativa/reductiva que presenta. En este trabajo se establecieron los valores más apropiados para determinadas variables durante la elaboración de pel...

Full description

Autores:
Mancilla Rueda, Federico Josue
Rojas Vargas, Silvia Fernanda
Tipo de recurso:
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Fecha de publicación:
2015
Institución:
Universidad Industrial de Santander
Repositorio:
Repositorio UIS
Idioma:
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OAI Identifier:
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Acceso en línea:
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Palabra clave:
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Fotoelectrocatálisis
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description La fotoelectrocatálisis es una técnica ampliamente utilizada en procesos de saneamiento ambiental y producción de energía debido a la alta capacidad oxidativa/reductiva que presenta. En este trabajo se establecieron los valores más apropiados para determinadas variables durante la elaboración de películas de TiO2 dopadas con boro sobre titanio, preparadas por el método sol-gel y depositadas sobre el sustrato por inmersión, empleadas como electrodo de trabajo. Se evaluó el efecto de la cantidad de agua (0,3, 0,7 y 1,1mL), las capas de la película (1, 2 y 3 capas) y la rampa de calentamiento (1, 3 y 5 °C/min) sobre la actividad del material. Las películas fueron caracterizadas por Microscopia Electrónica de Barrido de Emisión de Campo, Espectroscopia Raman y Espectroscopía de Reflectancia Difusa UV-Vis. Las propiedades fotoelectrocatalíticas fueron estudiadas mediante mediciones de voltamperometría bajo luz visible. Los resultados muestran que los parámetros finales que más afectan la actividad de las películas son el espesor y la uniformidad, que se ven modificados por todas las variables estudiadas y que condicionan el transporte de electrones. Las condiciones para las que se obtuvieron mejores propiedades fueron 0,7 mL de agua, 1 capa de película y 3°C/min como velocidad de calentamiento. Adicionalmente, se comprobó que el dopaje con B modifica en ancho de banda de las películas aumentando la actividad bajo luz visible. Se evaluó la actividad fotoelectrocatalítica del material en la degradación de un compuesto orgánico (glicerol) obteniendo una degradación de 25% en un tiempo de 2 horas.
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En este trabajo se establecieron los valores más apropiados para determinadas variables durante la elaboración de películas de TiO2 dopadas con boro sobre titanio, preparadas por el método sol-gel y depositadas sobre el sustrato por inmersión, empleadas como electrodo de trabajo. Se evaluó el efecto de la cantidad de agua (0,3, 0,7 y 1,1mL), las capas de la película (1, 2 y 3 capas) y la rampa de calentamiento (1, 3 y 5 °C/min) sobre la actividad del material. Las películas fueron caracterizadas por Microscopia Electrónica de Barrido de Emisión de Campo, Espectroscopia Raman y Espectroscopía de Reflectancia Difusa UV-Vis. Las propiedades fotoelectrocatalíticas fueron estudiadas mediante mediciones de voltamperometría bajo luz visible. Los resultados muestran que los parámetros finales que más afectan la actividad de las películas son el espesor y la uniformidad, que se ven modificados por todas las variables estudiadas y que condicionan el transporte de electrones. Las condiciones para las que se obtuvieron mejores propiedades fueron 0,7 mL de agua, 1 capa de película y 3°C/min como velocidad de calentamiento. Adicionalmente, se comprobó que el dopaje con B modifica en ancho de banda de las películas aumentando la actividad bajo luz visible. Se evaluó la actividad fotoelectrocatalítica del material en la degradación de un compuesto orgánico (glicerol) obteniendo una degradación de 25% en un tiempo de 2 horas.PregradoIngeniero QuímicoPhotoelectrocatalysis is a technique widely used in environmental cleaning and energy production processes due to the high oxidative/reductive activity it presents. In this work, there were established the most appropriate values of determined variables during the elaboration of boron doped TiO2 films on titanium, prepared by sol-gel method and deposited on the substrate by dip-coating, used as work electrode. It was evaluated the effect of the amount of water (0.3, 0.7 and 1.1 mL), the layers of the film (1, 2 and 3 layers) and the heating rate (1, 3 and 5 °C/min) on the material activity. The films were characterized by Field Emission Scanning Electron Microscopy, Raman Spectroscopy and Diffuse Reflectance Spectroscopy. The photoelectrocatalytic properties were studied by voltammetry measures under visible light. The results show that the final parameters that most affect the films activity are their thickness and uniformity, that are both modified by all the variables studied and that determine the transport of electrons. The conditions in which the best properties were obtained were 0.7 mL of water, 1 layer of film and 3°C/min as heating rate. Additionally, it was proved that doping with boron modify the films band-gap increasing the activity under visible light. The photoelectrocatalytic activity of the material was evaluated in the degradation of an organic compound (glycerol) achieving 25% of degradation in 2 hours. Bachelorapplication/pdfspaUniversidad Industrial de SantanderFacultad de Ingenierías FisicoquímicasIngeniería QuímicaEscuela de Ingeniería QuímicaPelículas B-Tio2/TiFotoelectrocatálisisLuz VisibleTransporte De ElectronesGlicerol.B-Tio2/Ti FilmsPhotoelectrocatalysisVisible LightTransport Of ElectronsGlycerol.Síntesis y caracterización de electrodos de b-tio2/ti para la oxidación fotoelectrocatalítica de glicerol bajo luz visibleSynthesis and characterization of b-tio2/ti electrodes for photoelectrocatalytic oxidation of glycerol under visible lightTesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregradohttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcceORIGINALCarta de autorización.pdfapplication/pdf664036https://noesis.uis.edu.co/bitstreams/6126c7e6-1363-48c2-a324-185474fcd04e/download0d55ade20161e71ec02e554d916b4b66MD51Documento.pdfapplication/pdf2228812https://noesis.uis.edu.co/bitstreams/5c720a5b-245f-47f0-92d0-bbf92787dcf0/download45c338168c6145126b9b564c0124b298MD52Nota de proyecto.pdfapplication/pdf286438https://noesis.uis.edu.co/bitstreams/e75f48a7-97dd-48f4-8604-7d619cd4c094/download9741a9691dc5234becb9d4835a0268f1MD5320.500.14071/33008oai:noesis.uis.edu.co:20.500.14071/330082024-03-03 17:10:21.516http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/open.accesshttps://noesis.uis.edu.coDSpace at UISnoesis@uis.edu.co

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