Actividad fotocatalitíca inducida con luz visible de porfirinas de Co, Cu, Zn y H adsorbidas sobre TiO2: Generación de •OH

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dc.contributor.advisorPáez Mozo, Édgar Alberto
dc.contributor.advisorMartínez Ortega, Fernando
dc.contributor.authorGranados Oliveros, Gilma
dc.contributor.evaluatorAya Ramírez, Orlando
dc.contributor.evaluatorMejía Ospino, Enrique
dc.contributor.evaluatorPeón Peralta, Jorge
dc.contributor.evaluatorErra-Balsells, Rosa
dc.date.accessioned2022-04-01T05:33:33Z
dc.date.available2022-04-01T05:33:33Z
dc.date.created2009
dc.date.issued2009
dc.description.abstractEn este trabajo se estudió la actividad fotocatalítica inducida con luz visible de tetra(4- carboxifenil)porfirina de Co(II), Cu(II), Zn(II) y sin metal, adsorbidas en la superficie de TiO2 (TcPPM/TiO2) en solución acuosa y en presencia de O2. En estas condiciones, los aniones radicales superóxido (O2•-) son las especies principalmente generadas. Sin embargo, no son suficientemente oxidantes para realizar la degradación de la mayoría de contaminantes orgánicos recalcitrantes disueltos en agua, limitando la aplicabilidad de este tratamiento. Con el objeto de mantener la ventaja de la radiación visible, una cantidad de peróxido de hidrógeno se agregó a la suspensión generando especies más reactivas que O2•-, como los radicales hidroxilo (•OH). En estas condiciones, se logró la degradación de la atrazina que es un contaminante común de aguas y suelos. El rol de las especies formadas se evidenció mediante reacciones prueba. La formación de O2•- se evidenció mediante la degradación de luminol y la formación de •OH se evidenció mediante la oxidación de tereftalato de sodio. Desde el punto de vista ecológico, la formación de oxidantes poderosos como •OH con luz visible es de gran interés y surge como una alternativa en el tratamiento de aguas residuales contaminadas. Adicionalmente, se examinó la influencia del centro metálico en la fotoactividad de TcPPM/TiO2. Puesto que el metal perturba la nube electrónica- de las porfirinas, la fotoactividad se interpretó en términos de la energía del orbital LUMO (determinado por cálculos cuánticos, B3LYP/LANL2DZ) y del tiempo de vida media del estado excitado del sensibilizador (tomado de reportes de la literatura). Las tendencias obtenidas muestran que el factor energético es el más importante, lo cual puede contribuir en el diseño de nuevos fotosensibilizadores con mayores eficiencias fotocatalíticas.
dc.description.abstractenglishIn this work, tetra(4-carboxyphenyl)porphyrin with different metal centers (Co(II), Cu(II), Zn(II) and metal-free) adsorbed on the TiO2 surface were synthesized and characterized and their photocatalytic activity was studied. In aerated aqueous suspensions of TcPPM/TiO2, superoxide anions (O2•-) are mainly formed. However these species are not sufficiently oxidant for degrade recalcitrant organic pollutants what is a limit of this treatment. To maintain the advantage of degradation under visible light irradiation, it has been shown that the addition of an amount of hydrogen peroxide in the solution is used. Under this condition, hydroxyl radicals (•OH), more reactive than O2•-, were efficiently formed and degradation of pollutants like atrazine was obtained. Atrazine is a common soil and water pollutant and a selective herbicide used worldwide to the control of broadleaf and grassy weeds on both agricultural and nonagricultural land. The role of the formed species was evidenced by probe reactions. Luminol degradation was used to evidence the formation of O2•- and sodium terephthalate oxidation was used to evidence •OH. In ecological terms, formation of •OH with solar light irradiation is interesting and could be considered as an alternative treatment of polluted waste waters and soils. Additionally, TcPPM/TiO2 photoactivity was examined as a function of metallic center. Since metal affects porphyrins’s -system, photoactivity was interpreted according to LUMO energy (determined by quantum calculus, B3LYP/LANL2DZ) and excited state lifetime (taken from literature) of the sensitizers. The tendencies show that the energetic factor is the most important, what can be applied to design new photosensitizer molecules with higher efficiencies.
dc.description.cvlachttps://scienti.minciencias.gov.co/cvlac/visualizador/generarCurriculoCv.do?cod_rh=0000287288
dc.description.degreelevelDoctorado
dc.description.degreenameDoctor en Química
dc.description.googlescholarhttps://scholar.google.com/citations?hl=es&user=cWe2s-oAAAAJ
dc.description.orcidhttps://orcid.org/0000-0001-6636-2029
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.instnameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourlhttps://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.urihttps://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/9635
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ciencias
dc.publisher.programDoctorado en Química
dc.publisher.schoolEscuela de Química
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.coarhttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.licenseAttribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectSensibilización De TiO2
dc.subjectDegradación de contaminantes
dc.subjectMetaloporfirinas
dc.subjectRadiación visible
dc.subject.keywordDye-Sensitized TiO2
dc.subject.keywordPollutants Degradation
dc.subject.keywordMetalloporphyrins
dc.subject.keywordVisible Light Irradiation
dc.titleActividad fotocatalitíca inducida con luz visible de porfirinas de Co, Cu, Zn y H adsorbidas sobre TiO2: Generación de •OH
dc.title.englishPhotocatalytic activity using Co, Cu, Zn and metal-free porphyrins adsorbed on TiO2 under visible light irradiation: Production of •OH
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dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Doctorado
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