Evaluación de las propiedades fotoelectroquímicas de los calcogenuros ag3zs3 y agzs2 con z=sb, as y bi como fotoelectrodos en la conversión de energía solar

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dc.contributor.advisorMelendez Reyes, Angel Manuel
dc.contributor.advisorMiranda Mercado, David Alejandro
dc.contributor.authorRenteria Rincon, Isaias Andres
dc.date.accessioned2024-03-03T23:38:07Z
dc.date.available2017
dc.date.available2024-03-03T23:38:07Z
dc.date.created2017
dc.date.issued2017
dc.description.abstractSe sintetizaron los calcogenuros Ag,ZS, y AgZS, con Z = Sb, As y Bi, por un método de estado sólido a partir de sus elementos precursores, la composición y las fases esperadas fueron confirmadas por difracción de rayos X (DRX) y FESEM-EDS para los calcogenuros AgзASS, Ag₂SbS, AgAsS₂ y AgSbS2. En el caso de los sulfobismuturos Ag,BiS, y AgBiS, se obtuvieron mezclas de sólidos cristalinos. Con el objetivo de evaluar la utilización de los calcogenuros como materiales de electrodo para los procesos de reducción fotoelectroquímica de CO₂ y producción fotoelectroquímica de hidrógeno, se realizó una combinación de mediciones fotoelectroquímicas y espectroscopia UV-Vis. Todos los materiales muestran semiconductividad tipo p y un band gap de alrededor de 2.0 eV. Se determinó el potencial de banda plana (E) mediante tres diferentes técnicas: fotopotencial de circuito abierto, mediciones de inicio de fotocorriente y análisis de Mott-Schottky. Los valores de potencial de banda plana determinados mediante mediciones de inicio de fotocorriente y potencial de circuito abierto muestran una buena concordancia. Los niveles de los bordes de las bandas de valencia y conducción respecto a los potenciales de reducción de CO₂ y H* indican que todos los materiales estudiados pueden ser usados como fotocátodos en la conversión de energía solar. La evaluación de la estabilidad fotoquímica y fotoelectroquímica muestra que los calcogenuros Ag,AsS, y Ag₂SbS, son los materiales de electrodo más promisorios para ser usados en la conversión de energía solar.
dc.description.abstractenglishAg₂ZS, y AgZS, (Z = Sb, As Y Bi) chalcogenides were synthetized from their elements by a solid state method. The expected crystallographic phases and composition of the Ag,AsS3, Ag₂SbS, AgAsS, and AgSbS₂ chalcogenides were confirmed by X-ray diffraction and FESEM- EDS analysis. Pure Ag,BiS, and AgBiS₂ chalcogenides were not obtained because a combination of phases was produced. In order to evaluate the use of chalcogenides as electrode materials in the photoelectrochemical CO2 reduction and the photoelectrochemical hydrogen production, a combination of photoelectrochemical measurements and UV-Vis spectroscopy was performed. A band gap of around 2.0 eV and p- type conductivity was observed for all chalcogenides. The flat band potential was determined by using three different techniques: illuminated open circuit potential, photocurrent onset potential and Mott-Shottky analysis. Good agreement is found for the determination by photocurrent onset potential and illuminated open circuit potential. The band energy levels indicate that all chalcogenides can be used as electrodes in the photoelectrochemical CO₂ reduction and the photoelectrochemical hydrogen production. Furthermore, Ag,AsS, and Ag,SbS, materials are the most promising for CO₂ photoreduction, and AgAsS, and Ag,SbS, for hydrogen production based on the electronic transport determined by open circuit potential decay and photochemical and photoelectrochemical stability determinations.
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/20.500.14071/37628
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.subjectPotencial De Banda Plana
dc.subjectCalcogenuros
dc.subjectReducción Fotoelectroquímica De Co₂
dc.subjectConversión De Energía Solar.
dc.subject.keywordFlat Band Potential
dc.subject.keywordChalcogenides
dc.subject.keywordPhotoelectrochemical Reduction Of Co₂
dc.subject.keywordSolar Energy Conversion
dc.titleEvaluación de las propiedades fotoelectroquímicas de los calcogenuros ag3zs3 y agzs2 con z=sb, as y bi como fotoelectrodos en la conversión de energía solar
dc.title.englishDetermination of the photoelectrochemical properties of the ag₂zs, and agzs, chalcogenides, with z = sb, as y bi, as photoelectrodes for solar energy conversion applications
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
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