Estudio electroquímico de las propiedades fotoelectrocatalíticas bajo luz visible de películas de óxido de titanio dopado con nitrógeno y flúor en la oxidación de cianuro

Simple item page
dc.contributor.advisorCórdoba Tuta, Elcy María
dc.contributor.authorCastellanos Leal, Edgar Leonardo
dc.date.accessioned2024-03-03T22:01:58Z
dc.date.available2015
dc.date.available2024-03-03T22:01:58Z
dc.date.created2015
dc.date.issued2015
dc.description.abstractEn el presente trabajo de investigación se estudiaron las propiedades fotoelectrocatalíticas de películas de TiO2-NF soportadas sobre láminas de acero inoxidable AISI 304. Para ello se emplearon soles de TiO2 modificados con trietilamina (TEA) y NH4F, que posteriormente, fueron sometidos a un tratamiento hidrotérmico y una calcinación a 400°C. Inicialmente, se prepararon fotocatalizadores en polvo y soportados, con el objetivo de evaluar el proceso fotocatalítico y el fotoelectrocatalítico sobre el colorante naranja de metilo bajo luz visible. Los resultados mostraron que la eliminación del colorante se debe a la acción de los radicales, superóxido e hidroxilo, generados de manera indirecta en la superficie del material. Sin embargo, los polvos modificados únicamente con TEA exhibieron la mejor actividad fotocatalítica, debido a que este agente dopante genera propiedades superficiales superiores, lo que fue evidente en los análisis BET y de potencial Zeta. Por otra parte, en el proceso fotoelectrocatalítico, las películas tratadas con TEA y NH4F presentaron la mayor eficiencia, debido a que, el codopaje del TiO2, además de aumentar la fotoactividad bajo luz visible, por la generación de estados localizados dentro del band gap, favorece el incremento de la hidrofilicidad y la formación de radicales hidroxilo, relacionados con las especies de flúor. Finalmente, se evalúo la actividad fotoelectrocatalítica en soluciones sintéticas de cianuro. Los experimentos se llevaron a cabo imponiendo un potencial de 0.97 V vs SCE en presencia de luz visible. Las películas codopadas presentaron los porcentajes de degradación más elevados durante 150 minutos. En este sistema, el mecanismo de oxidación involucra el proceso de transferencia de carga directa de los portadores de carga fotogenerados, lo que fue observado en el aumento de registros de corriente. Contrario a lo que ocurre en el colorante, donde la generación indirecta de radicales es responsable del proceso de oxidación. _____________________________________
dc.description.abstractenglishIn the present research, photoelectrocatalytic properties of nitrogen and fluorine codoped titanium dioxide films supported on sheets of stainless steel AISI 304 were studied. For this purpose, TiO2 sols were modified with triethylamine (TEA) and NH4F, then, a hydrothermal treatment and a subsequent annealing at 400°C were carried. Initially, powders and supported photocatalysts were prepared, in order to evaluate the photocatalytic and photoelectrocatalytic taking place during methyl orange dye discoloration under visible light. The results showed that dye removal take place in homogeneous phase, by the action of superoxide radicals well as hydroxyl radicals, they are generated in the semiconductors surface. However, powders modified only with TEA exhibited the best photocatalytic activity, due to the improved superficial properties such specific surface area as well as higher surface excess charge. Nonetheless, during the photoelectrocatalytic process, the area exposed to the solution is delimited, and in this case, films modified with TEA and NH4F showed the highest color removal efficiency. This change in the tendency was related to the increase of the photoactivity under visible light by localized states generated into the band gap associated to the presence of nitrogen species, and to the increase of the surface hydrophilicity and hydroxyl radical generation related to the presence of fluoride ions in the material. Finally, the photoelectrocatalytic performance was tested in synthetic cyanide aqueous solutions. Experiments were carried out imposing a potential of 0.97 V vs. SCE under visible light irradiation. Codoped films (TiO2-TNF) had the highest degradation rates in 150 minutes. In this system, oxidation mechanism involves the direct charge transfer process of photogenerated charge carriers, which was observed in the increase of current recorded. Contrary to what happens in the dye, where indirect generation of radicals is responsible for the oxidation process. ______________________________________
dc.description.degreelevelMaestría
dc.description.degreenameMagíster en Ingeniería de Materiales
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/20.500.14071/32264
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ingenierías Fisicoquímicas
dc.publisher.programMaestría en Ingeniería de Materiales
dc.publisher.schoolEscuela de Ingeniería Metalúrgica y Ciencia de Materiales
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.subjectFotocatálisis
dc.subjectFotoelectrocatálisis
dc.subjectSol-Gel
dc.subjectTratamiento Hidrotérmico
dc.subjectTio2-Nf
dc.subjectCaracterización Electroquímica
dc.subjectDegradación De Naranja De Metilo
dc.subjectOxidación De Cianuro.
dc.subject.keywordPhotocatalysis
dc.subject.keywordPhotoelectrocatalysis
dc.subject.keywordSol-Gel
dc.subject.keywordHydrothermal Treatment
dc.subject.keywordNf-Tio2
dc.subject.keywordElectrochemical Characterization
dc.subject.keywordMethyl Orange Discoloration
dc.subject.keywordCyanide Oxidation.
dc.titleEstudio electroquímico de las propiedades fotoelectrocatalíticas bajo luz visible de películas de óxido de titanio dopado con nitrógeno y flúor en la oxidación de cianuro
dc.title.englishElectrochemical study of photoelectrocatalytic properties of n-f codoped tio2 in the cyanide oxidation under visible light.
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_bdcc
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Maestria
Files
Original bundle
Now showing 1 - 3 of 3
No Thumbnail Available
Name:
Carta de autorización.pdf
Size:
239.84 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Download
No Thumbnail Available
Name:
Documento.pdf
Size:
4.23 MB
Format:
Adobe Portable Document Format
Download
No Thumbnail Available
Name:
Nota de proyecto.pdf
Size:
277.96 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Download
Collections
Maestría en Ingeniería de Materiales