Valorization of Carbon Dioxide through electrocatalytic conversion: Copper electrocatalysts supported in Graphene
El dióxido de carbono es una de las principales causas del calentamiento global. Una alternativa para disminuir su concentración es mediante la tecnología de electro-reducción, que produce compuestos orgánicos con mayor densidad de energía. En este proceso, se requiere el uso de electrocatalizadores...
- Autores:
- Tipo de recurso:
- Fecha de publicación:
- 2018
- Institución:
- Universidad de Bogotá Jorge Tadeo Lozano
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- Expeditio: repositorio UTadeo
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- Palabra clave:
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Química, Ingeniería
Química
Soluciones (Química)
Productos del carbón
Ciencia de los materiales
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El dióxido de carbono es una de las principales causas del calentamiento global. Una alternativa para disminuir su concentración es mediante la tecnología de electro-reducción, que produce compuestos orgánicos con mayor densidad de energía. En este proceso, se requiere el uso de electrocatalizadores, donde su composición y estructura son fundamentales para un buen desempeño, eficiencia y productividad. El uso de materiales carbonosos proporciona el mejor soporte para este tipo de aplicaciones debido a sus propiedades específicas, por lo tanto, tiene como objetivo este trabajo realizar la síntesis y caracterización de electrocatalizadores de cobre (10% m / v) soportados en grafeno. El grafeno se sintetiza a partir de grafito (fuente electroquímica y comercial). Los electrocatalizadores que utilizan otros materiales carbonosos, como los nanotubos de carbono y los negros de humo, se han preparado para fines de comparación. Los materiales se han caracterizado por difracción de rayos X (XRD), espectroscopia Raman, espectroscopia infrarroja (FTIR) y microscopía electrónica de barrido (SEM). |
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Chorkendorff, «The importance of surface morphology in controlling the selectivity of polycrystalline copper for CO2 electroreduction.,» Royal Society of Chemistry, vol. 14, pp. 76-81, 2012. S. Park y R. S. Ruoff, «Chemical methods for the production of graphenes.,» US National Library of Medicine National Institutes of Health, pp. 217-24, 2009. H. Qinggang, L. Quing , K. Samson, R. Xiaoming, F. E. López Suarez, D. Lozano Castelló, A. Bueno López y G. Wu, «High-Loading Cobalt Oxide Coupled with Nitrogen-Doped Graphene for Oxygen Reduction in AnionExchange-Membrane Alkaline Fuel Cells,» The Journal of physical chemistry, p. 117, 2013. P. Sampedro Tejedor, A. Maroto Valiente, D. M. Nevskaia, I. Rodriguez, I. Rodriguez Ramos y A. Guerrero Ruiz, «The effect of growth temperature and iron precursor on the synthesis of high purity carbon nanotubes,» ELSEVIER, vol. 16, nº 3, pp. 542-549, 2007. M. Perez Cardenas, A. Muñoz , I. Rodriguez Ramos, A. Maroto Valiente y A. Guerrero Ruiz, «Building up multiwall carbon nanotubes nanostructures inside,» Journal of Nano Research, Vols. %1 de %218-19, pp. 271-279, 2012. F. E. López Suarez, A. Bueno López, M. J. Illán Gomez, B. Ura y J. Trawczynski, «Study of the uncatalyzed and catalyzed combustion of diesel and biodiesel soot,» ScienceDirect, vol. 176, nº 1, pp. 182-186, 2011. M. R. Ammar y J. N. Rouzaud, «How to obtain a reliable structural characterization of polished graphitized carbons by Raman microspectroscopy,» Journal of Raman Spectoscopy, vol. 43, nº 2, 2011. T. Kim, C. Jo, W. G. Lim, J. Lee, L. Jaegeun y K.-H. Lee, «Facile conversion of activated carbon to battery anode material using microwave graphitization,» ScienceDirect, vol. 104, pp. 106-111, 2016. P. K. Chu y L. Li, «Characterization of amorphous and nanocrystalline carbon films,» ScienceDirect, vol. 96, nº 2-3, pp. 253-277, 2006. R. Navratil, A. Kotzianova, V. Halouzka, T. Opletal, I. Triskova, L. Trnkova y J. 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Granat, «Achieves of Materials Science and Engineering,» ScienceDirect, vol. 29, nº 2, pp. 81-88, 2008. P. Szirmai, T. Pichler, O. A. Williams, S. Mandal, C. Bauerle y F. Simon, «A detailed analysis of the Raman spectra in superconducting boron doped nanocrystalline diamond,» ELSEVIER, vol. 249, nº 12, 2012. S. A. El-Khodary, G. M. El-Enany, M. El-Okr y M. Ibrahim, «Preparation and characterization of microwave reduced graphite oxide for high performance supercapacitors,» ScienceDirect, vol. 150, pp. 269-278, 2014. G. Rantitsch, W. Lammerer, E. Fisslthaler, S. Mitsche y H. Kaltenbock, «Heidi, On the discrimination of semigraphite and graphite by Raman spectroscopy,» ScienceDirect, vol. 159, pp. 48-56, 2016. «Raman spectroscopy of graphene and graphite: Disorder, electron–phonon coupling, doping and nonadiabatic effects,» ELSEVIER, vol. 143, nº 1-2, pp. 47-57, 2007. K. Taewon, J. Changshin, L. Won-Gwang, L. Jaegeun , L. Jinwoo y L. KunHong, «Facile conversion of activated carbon to battery anode material using microwave graphitization,» ScienceDirect, vol. 104, pp. 106-111, 2016. A. Oberlin y M. Oberlin, «Graphitizability of carbonaceous materials as studies by TEM and X-ray diffraction,» Journal of Microscopy, vol. 132, nº 3, 1983. L. Martin Ortin, «Escuela Ténica Superior de Ingenieros,» [En línea]. Available: http://bibing.us.es/proyectos/abreproy/20406/fichero/PFC_Lara+Mart%C3%A Dn+Ortin.pdf. [Último acceso: 1 Septiembre 2018]. Campos Tapia, V. (Octubre de 2013). UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE NUEVO LEÓN. Obtenido de PREPARACIÓN Y CARACTERIZACIÓN DE GRAFENO MODIFICADO CON NANOPARTICULAS METÁLICAS Y BIMETÁLICAS: http://eprints.uanl.mx/3282/1/1080256740.pdf Yapu , E. L., Blanco, M., Cabrera, S., Balanza, R., & Yapu, W. (2013). OXIDO DE GRAFITO EXTENDIDO. Revista Boliviana de Química, 156-161. |
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It object of this work to carry out the synthesis and characterization of copper electrocatalysts (10% m/v) supported on graphene. The graphene is synthesized from graphite (electrochemical and commercial source). Electrocatalysts using other carbonaceous materials such as carbon nanotubes and carbon blacks have been prepared for purpose of comparison. The materials have been characterized by X-ray diffraction (XRD), Raman spectroscopy, infrared spectroscopy (FTIR) and scanning electron microscopy (SEM).Ingeniero Químico18 páginasapplication/pdfspaUniversidad de Bogotá Jorge Tadeo LozanoIngeniería QuímicaFacultad de Ciencias Naturales e IngenieríaGrafenoQuímica, IngenieríaQuímicaSoluciones (Química)Productos del carbónCiencia de los materialesValorization of Carbon Dioxide through electrocatalytic conversion: Copper electrocatalysts supported in GrapheneTrabajo de gradoinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesishttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fAbierto (Texto Completo)http://purl.org/coar/access_right/c_abf2D. S. Simakov, «Fundamentals, Catalysis, Design Considerations and Technological Challenges,» de Renewable Synthetic Fuels and Chemicals from Carbon Dioxide, Springer International Publishing, pp. VIII, 69.«Carbon-based electrocatalysts for advanced energy conversion and storage,» ScienceAdvances, vol. 1, nº 7, 2015.N. Gutierrez Guerra, L. Moreno López, J. C. Serrano Ruiz, J. L. Valverde y A. De Lucas Consuegra, «Gas phase electrocatalytic conversion of CO2 to synfuels on Cu based catalysts-electrodes,» ScienceDirect, vol. 188, pp. 272-828, 2016.Y. Hori, I. Takahashi, O. Koga y N. Hoshi, «Electrochemical reduction of carbon dioxide at various series of copper single crystal electrodes,» ScienceDirect , vol. 199, nº 1-2, pp. 39-47, 2003.W. Tang, A. A. Peterson, A. S. Varela, Z. P. Jovanov, L. Bech, W. J. Durand, S. Dahl, J. K. Norskov y L. Chorkendorff, «The importance of surface morphology in controlling the selectivity of polycrystalline copper for CO2 electroreduction.,» Royal Society of Chemistry, vol. 14, pp. 76-81, 2012.S. Park y R. S. Ruoff, «Chemical methods for the production of graphenes.,» US National Library of Medicine National Institutes of Health, pp. 217-24, 2009.H. Qinggang, L. Quing , K. Samson, R. Xiaoming, F. E. López Suarez, D. Lozano Castelló, A. Bueno López y G. Wu, «High-Loading Cobalt Oxide Coupled with Nitrogen-Doped Graphene for Oxygen Reduction in AnionExchange-Membrane Alkaline Fuel Cells,» The Journal of physical chemistry, p. 117, 2013.P. Sampedro Tejedor, A. Maroto Valiente, D. M. Nevskaia, I. Rodriguez, I. Rodriguez Ramos y A. Guerrero Ruiz, «The effect of growth temperature and iron precursor on the synthesis of high purity carbon nanotubes,» ELSEVIER, vol. 16, nº 3, pp. 542-549, 2007.M. Perez Cardenas, A. Muñoz , I. Rodriguez Ramos, A. Maroto Valiente y A. Guerrero Ruiz, «Building up multiwall carbon nanotubes nanostructures inside,» Journal of Nano Research, Vols. %1 de %218-19, pp. 271-279, 2012.F. E. López Suarez, A. Bueno López, M. J. Illán Gomez, B. Ura y J. Trawczynski, «Study of the uncatalyzed and catalyzed combustion of diesel and biodiesel soot,» ScienceDirect, vol. 176, nº 1, pp. 182-186, 2011.M. R. Ammar y J. N. Rouzaud, «How to obtain a reliable structural characterization of polished graphitized carbons by Raman microspectroscopy,» Journal of Raman Spectoscopy, vol. 43, nº 2, 2011.T. Kim, C. Jo, W. G. Lim, J. Lee, L. Jaegeun y K.-H. Lee, «Facile conversion of activated carbon to battery anode material using microwave graphitization,» ScienceDirect, vol. 104, pp. 106-111, 2016.P. K. Chu y L. Li, «Characterization of amorphous and nanocrystalline carbon films,» ScienceDirect, vol. 96, nº 2-3, pp. 253-277, 2006.R. Navratil, A. Kotzianova, V. Halouzka, T. Opletal, I. Triskova, L. Trnkova y J. Hrbac, «Polymer lead pencil graphite as electrode material: voltammetric, XPS and Raman study,» ScienceDirect, vol. 783, pp. 152-160, 2016.K. Ushizawa, K. Watanabe, T. Ando, I. Sakaguchi, M. Nishitani-Gamo, Y. Sato y H. Kanda, «Boron concentration dependence of Raman spectra on {100} and {111} facets of B-doped CVD diamond,» ELSEVIER, vol. 7, nº 11-12, pp. 1719-1722, 1998.O. Beyssac, B. Goffe, C. 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Available: http://bibing.us.es/proyectos/abreproy/20406/fichero/PFC_Lara+Mart%C3%A Dn+Ortin.pdf. [Último acceso: 1 Septiembre 2018].Campos Tapia, V. (Octubre de 2013). UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE NUEVO LEÓN. Obtenido de PREPARACIÓN Y CARACTERIZACIÓN DE GRAFENO MODIFICADO CON NANOPARTICULAS METÁLICAS Y BIMETÁLICAS: http://eprints.uanl.mx/3282/1/1080256740.pdfYapu , E. L., Blanco, M., Cabrera, S., Balanza, R., & Yapu, W. (2013). OXIDO DE GRAFITO EXTENDIDO. Revista Boliviana de Química, 156-161.ORIGINALResearch Article Viviana Alejandra Mendez Torres.pdfResearch Article Viviana Alejandra Mendez Torres.pdfVer PDFapplication/pdf1367545https://expeditiorepositorio.utadeo.edu.co/bitstream/20.500.12010/5529/1/Research%20Article%20Viviana%20Alejandra%20Mendez%20Torres.pdfb26f1233385e6cbb6e9e916b0d7611cfMD51open accessLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82938https://expeditiorepositorio.utadeo.edu.co/bitstream/20.500.12010/5529/2/license.txtabceeb1c943c50d3343516f9dbfc110fMD52open accessformatoautorizacion.pdfformatoautorizacion.pdfapplication/pdf1062252https://expeditiorepositorio.utadeo.edu.co/bitstream/20.500.12010/5529/3/formatoautorizacion.pdfc3a0464228deb283a386866617f08e93MD53open accessTHUMBNAILResearch Article Viviana Alejandra Mendez Torres.pdf.jpgResearch Article Viviana Alejandra Mendez Torres.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg14518https://expeditiorepositorio.utadeo.edu.co/bitstream/20.500.12010/5529/4/Research%20Article%20Viviana%20Alejandra%20Mendez%20Torres.pdf.jpgac1892804373c12255213c16bb16e81eMD54open access20.500.12010/5529oai:expeditiorepositorio.utadeo.edu.co:20.500.12010/55292019-01-30 12:19:52.153open accessRepositorio Institucional - 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