Oxidación fotocatalítica de cianuro con nanopartículas de óxido de titanio(IV) dopado con metales de transición sintetizadas por el método sol-gel

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dc.contributor.advisorPáez Mozo, Édgar Alberto
dc.contributor.advisorGómez Romero, José Ricardo
dc.contributor.advisorMartínez Ortega, Fernando
dc.contributor.authorPedraza Avella, Julio Andrés
dc.contributor.evaluatorLaverde Cataño, Dionisio Antonio
dc.contributor.evaluatorNiño Gómez, Martha Eugenia
dc.contributor.evaluatorVera López, Enrique
dc.contributor.evaluatorCandal, Roberto Jorge
dc.date.accessioned2022-04-01T05:33:34Z
dc.date.available2022-04-01T05:33:34Z
dc.date.created2009
dc.date.issued2009
dc.description.abstractEste trabajo constituye una investigación fundamental sobre la oxidación fotocatalítica de CN- con materiales basados en TiO2 capaces de ser activados con radiación VIS. En el primer capítulo se analiza la problemática de las aguas contaminadas con CN- y se presenta la fotocatálisis heterogénea como una solución alternativa. El segundo capítulo contiene un estudio fotoelectroquímico, usando electrodos de TiO2-pasta de carbono, encaminado al discernimiento de la ruta por la cual procede la oxidación fotocatalítica de CN- sobre TiO2. En ausencia de limitaciones de transferencia de masa, se encontró que ésta transcurre preferentemente a través de fotohuecos que vía radicales hidroxilo fotogenerados. El tercer capítulo describe la síntesis sol-gel de nanopartículas de TiO2-dopado con metales de transición (TiO2-M, M = Cr, Mo, Cu y V, al 0.1, 0.5, 1.0 y 5.0% m/m) capaces de absorber radiación VIS. Con base en la caracterización estructural y espectroscópica, se identificó la ocurrencia de procesos redox en los dopantes durante la preparación y el tratamiento térmico. Las propiedades optoelectrónicas de los materiales preparados se atribuyeron a la formación de centros de color. En el cuarto capítulo se correlacionan las características de adsorción de CN- y absorción de radiación VIS de los materiales TiO2-M 1.0% (M = Cr, Fe, Co y Cu) con su fotoactividad bajo radiación UV-VIS y VIS. El quinto capítulo está consagrado a la identificación de intermediarios y productos usando TiO2-M 0.5% (M = Mo y Cu). Se evidenció el efecto positivo del dopaje con metales de transición en la oxidación avanzada de CN-. En el sexto capítulo se comparan las eficiencias fotónicas de los fotocatalizadores más activos, TiO2-M 0.1% (M = Cr, Mo y Cu), y se analiza el efecto del depósito adicional de metales nobles (Pt y Au). En el séptimo capítulo se presentan las conclusiones generales del trabajo.
dc.description.abstractenglishThis work constitutes a fundamental research on the photocatalytic oxidation of cyanide by TiO2-based materials able to be activated with VIS light. In the first chapter the problem of waters polluted with cyanide is analyzed and the heterogeneous photocatalysis is presented as an alternative solution. The second chapter contains a photoelectrochemical study, using TiO2-carbon paste electrodes, guided to the discernment of the route by which the photocatalytic oxidation of CN- by TiO2 proceeds. In the absence of mass transfer limitations, it was found that this occurs preferably through photoholes than via photogenerated hydroxyl radicals. The third chapter describes the sol-gel synthesis of transition metal doped TiO2 nanoparticles (TiO2-M, M = Cr, Mo, Cu y V, at 0.1, 0.5, 1.0 y 5.0 wt. %) able to absorb VIS light. Based on the structural and spectroscopic characterization, it was identified the occurrence of redox processes in the dopants during the preparation and the thermal treatment. The optoelectronic properties of the prepared materials were attributed to the formation of color centers. In the fourth chapter the CN- adsorption and VIS light absorption features of TiO2-M 1.0% (M = Cr, Fe, Co y Cu) materials were correlated with their photoactivity under UV-VIS and VIS light. The fifth chapter is devoted to the identification of intermediates and products by using TiO2-M 0.5% (M = Mo y Cu). The positive effect of transition metal doping in the advanced oxidation of CN- was evidenced. In the sixth chapter the photonic efficiencies of more active photocatalysts, TiO2-M 0.1% (M = Cr, Mo y Cu), were compared and the effect of the additional deposit of noble metals (Pt y Au) is analyzed. In the seventh chapter the general conclusions of the work are presented.
dc.description.cvlachttps://scienti.minciencias.gov.co/cvlac/visualizador/generarCurriculoCv.do?cod_rh=0000254215
dc.description.degreelevelDoctorado
dc.description.degreenameDoctor en Química
dc.description.orcidhttps://orcid.org/0000-0002-1415-6335
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/20.500.14071/9637
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.subjectDióxido de titanio
dc.subjectCianuro en soluciones acuosas
dc.subjectTécnicas electroanalíticas
dc.subjectDopaje catiónico
dc.subjectAbsorción de luz visible
dc.subjectAdsorción y fotoactividad
dc.subjectOxidación avanzada
dc.subjectEficiencia fotónica
dc.subject.keywordTitanium dioxide
dc.subject.keywordAqueous cyanide solutions
dc.subject.keywordElectroanalytical techniques
dc.subject.keywordCation doping
dc.subject.keywordVisible light absorption
dc.subject.keywordAdsorption and photoactivity
dc.subject.keywordAdvanced oxidation
dc.subject.keywordPhotonic efficiency
dc.titleOxidación fotocatalítica de cianuro con nanopartículas de óxido de titanio(IV) dopado con metales de transición sintetizadas por el método sol-gel
dc.title.englishPhotocatalytic oxidation of cyanide by nanoparticles of titanium(IV) oxide doped with transition metals synthesized by the sol-gel method
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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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