Efecto de las variables de síntesis de nanotubos de TiO2 obtenidos por anodización de láminas de Ti sobre sus propiedades morfológicas y fotoelectroquímicas y su actividad fotocatalítica

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dc.contributor.advisorPedraza Avella, Julio Andrés
dc.contributor.advisorRosas Barrera, Kevin Leandro
dc.contributor.authorCamargo Vila, Carlos Alfredo
dc.contributor.authorJaime Rueda, Fabian Ricardo
dc.date.accessioned2024-03-03T23:14:50Z
dc.date.available2017
dc.date.available2024-03-03T23:14:50Z
dc.date.created2017
dc.date.issued2017
dc.description.abstractEl TiO2 es un material semiconductor utilizado en una gran variedad de aplicaciones, principalmente en fotocatálisis debido a su alta actividad fotocatalítica, alta estabilidad y bajo costo. Estas características plantean la posibilidad de emplear este material en procesos de degradación de contaminantes de aguas residuales. En el presente trabajo se sintetizaron películas de nanotubos de TiO2 por anodización de láminas de Ti empleando un electrolito 0.2M NH4F de etilenglicol/10% H2O, variando el voltaje y el tiempo de anodización. Estas películas fueron calcinadas a 450°C (10°C/min) para obtener la fase anatasa, para la cual, a partir del patrón obtenido en las pruebas de DRX se pudo comprobar su formación. Posteriormente, a cada una de las películas se le determinaron propiedades morfológicas promedio como longitud de nanotubo, diámetro interno y espesor de pared de los nanotubos mediante un análisis FESEM. Por medio de un análisis EDS fue posible comprobar la presencia de Ti y O en la superficie de las láminas de Ti anodizadas y, además, descartar la deposición superficial de especies químicas presentes en el electrolito de anodización. El desempeño fotoelectroquímico de las películas de nanotubos de TiO2 fue caracterizado mediante la prueba de potencial de circuito abierto con radiación ultravioleta en un electrolito 0.1M HClO4. La evaluación fotocatalítica fue llevada a cabo en reactores fotocatalíticos con paredes de cuarzo durante 3h de iluminación con luz ultravioleta, obteniendo un máximo porcentaje de degradación correspondiente al 39.61% con los nanotubos de TiO2 anodizados a 28V/90min. La actividad fotocatalítica de cada una de las películas de nanotubos se intentó correlacionar al fotopotencial medido mediante la prueba de potencial de circuito abierto (OCP), el cual está asociado a la cantidad de portadores de carga generados bajo radiación ultravioleta. Sin embargo, la información obtenida por esta prueba no fue lo suficientemente concluyente para este fin.
dc.description.abstractenglishTitanium dioxide is a semiconducting material used in a wide variety of applications, due to its high photocatalytic activity, high stability and low cost it is mainly used in photocatalysis. These properties set the possibility to use this material in residual water decontamination processes. In this research project, TiO2 nanotube films were synthetized through anodization using a 0.2M NH4F 10% H2O/ethylene glycol electrolyte, and varying parameters such as applied potential and anodization time. These films were also annealed at 450°C (10°C/min) in order to obtain anatase phase. Morphological properties such as inner diameter, wall thickness and film length were determined for each and every one of the films through FESEM. It was possible to discard the superficial presence of any of the species used in the anodization electrolyte by analyzing the pattern obtained in the EDS test. It was possible to characterize the photoelectrochemical performance for all the TiO2 nanotube films using the OCP test, which was carried out under UV radiation in a 0.1M HClO4 electrolyte. Quartz photocatalytic reactors were used to carry out the photocatalytic degradation under UV illumination of methyl orange (total time length was 3 hours). The results of these degradations yielded a maximum of 40% for the nanotubes film anodized at 28V/90min. The photocatalytic performance of the nanotube films is correlated to the measure photopotential in the OCP tests, this photopotential can be thought of as the result of a of a charge carrier density generation under UV radiation.
dc.description.degreelevelPregrado
dc.description.degreenameIngeniero Químico
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/20.500.14071/35856
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ingenierías Fisicoquímicas
dc.publisher.programIngeniería Química
dc.publisher.schoolEscuela de Ingeniería Química
dc.rightshttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
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/4.0
dc.subjectTio2
dc.subjectFotocatálisis
dc.subjectNanotubos
dc.subjectAnodización
dc.subjectElectroquímica
dc.subjectNaranja De Metilo.
dc.subject.keywordTio2
dc.subject.keywordPhotocatalysis
dc.subject.keywordNanotubes
dc.subject.keywordAnodization
dc.subject.keywordPhoto Electrochemistry
dc.subject.keywordMethyl Orange.
dc.titleEfecto de las variables de síntesis de nanotubos de TiO2 obtenidos por anodización de láminas de Ti sobre sus propiedades morfológicas y fotoelectroquímicas y su actividad fotocatalítica
dc.title.englishAnodized tio2 nanotubes: effect of synthesis variables on their morphological and photoelectrochemical properties and their photocatalytic performance
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregrado
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