Fabricación y caracterización de partículas orgánicas para dispositivos termoeléctricos.

Lorenzo Uzcátegui, David Alejandro; Criado Jáuregui, Diego Sebastián

Fabricación y caracterización de partículas orgánicas para dispositivos termoeléctricos.

dc.contributor.advisor	Ballesteros Rueda, Luz Marina
dc.contributor.advisor	Cea Mingueza, Pilar
dc.contributor.author	Lorenzo Uzcátegui, David Alejandro
dc.contributor.author	Criado Jáuregui, Diego Sebastián
dc.contributor.evaluator	Duarte Duarte, Diana Paola
dc.contributor.evaluator	Baldovino Medrano, Victor Gabriel
dc.date.accessioned	2025-09-02T18:07:49Z
dc.date.available	2025-09-02T18:07:49Z
dc.date.created	2025-09-01
dc.date.embargoEnd	2030-09-01
dc.date.issued	2025-09-01
dc.description.abstract	El objetivo principal de este trabajo fue estudiar la formación y caracterización de monocapas orgánicas sobre sustratos sólidos mediante técnicas de autoensamblaje (SA) y método Langmuir-Blodgett (LB), evaluando su viabilidad en dispositivos termoeléctricos. Se emplearon seis moléculas orgánicas altamente conjugadas, agrupadas según el tipo de enlace en su cadena, disueltas para formar películas en una interfase aire-agua. En la fase experimental, se determinaron las condiciones óptimas de disolución, presión superficial y concentración para obtener monocapas homogéneas. La caracterización se realizó mediante espectroscopía de absorción ultravioleta-visible (UV-Vis), microscopía de fuerza atómica (AFM), microscopía de ángulo de Brewster (Brewster Angle Microscopy, BAM), voltametría cíclica (CV) y espectroscopía de fotoelectrones emitidos por rayos X (XPS). Las moléculas del grupo 1, con enlaces covalentes y grupos amina (–NH₂), presentaron alta estabilidad estructural y mejores resultados de pasivación, formando monocapas compactas a 20 mN/m y 1×10⁻⁵ M, en una mezcla de etanol y cloroformo (2:9). Estas monocapas demostraron reproducibilidad en la interfase aire-agua, con cobertura continua, mínima presencia de defectos y espesor adecuado, siendo viables para dispositivos termoeléctricos. Además, estas moléculas tienen dos enlaces covalentes en su estructura, lo que contribuyó a su estabilidad. Por otro lado, las moléculas del grupo 2, con tres enlaces covalentes y grupos amina, mostraron defectos, enlaces de hidrógeno y menor homogeneidad, limitando su aplicabilidad. En particular, las moléculas Da2E y Da4E del grupo 1 lograron formar monocapas homogéneas y estables sin agregados tridimensionales, confirmando su potencial en aplicaciones de dispositivos termoeléctricos.
dc.description.abstractenglish	The main objective of this work was to study the formation and characterization of organic monolayers on solid substrates using techniques of self-assembly (SA) and Langmuir-Blodgett (LB), evaluating their suitability for thermoelectric devices. Six highly conjugated organic molecules were used, grouped based on the type of bonds in their chains, dissolved to form films at an air-water interface. In the experimental phase, optimal conditions for dissolution, surface pressure, and concentration were determined to obtain homogeneous monolayers. Characterization was performed using Ultraviolet-Visible (UV-Vis) spectroscopy, Atomic Force Microscopy (AFM), Brewster Angle Microscopy (BAM), cyclic voltammetry (CV), and X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS). The molecules in Group 1, with covalent bonds and amine groups (–NH₂), showed high structural stability and improved passivation results, forming compact monolayers at 20 mN/m and 1×10⁻⁵ M in a mixture of ethanol and chloroform (2:9). These monolayers demonstrated reproducibility at the air-water interface, with continuous coverage, minimal defects, and appropriate thickness, making them viable for thermoelectric devices. Additionally, these molecules have two covalent bonds in their structure, contributing to their stability. In contrast, molecules in Group 2, with three covalent bonds and amine groups, exhibited defects, hydrogen bonding, and lower homogeneity, limiting their applicability. Notably, the molecules Da2E and Da4E from Group 1 successfully formed homogeneous and stable monolayers without three- dimensional aggregates, confirming their potential for thermoelectric device applications.
dc.description.degreelevel	Pregrado
dc.description.degreename	Ingeniero Químico
dc.format.mimetype	application/pdf
dc.identifier.instname	Universidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponame	Universidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourl	https://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.uri	https://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/46150
dc.language.iso	spa
dc.publisher	Universidad Industrial de Santander
dc.publisher.faculty	Facultad de Ingeníerias Fisicoquímicas
dc.publisher.program	Ingeniería Química
dc.publisher.school	Escuela de Ingeniería Química
dc.rights	info:eu-repo/semantics/embargoedAccess
dc.rights.accessrights	info:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.coar	http://purl.org/coar/access_right/c_f1cf
dc.rights.creativecommons	Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.license	Atribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombia (CC BY-NC-ND 2.5 CO)
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.title	Fabricación y caracterización de partículas orgánicas para dispositivos termoeléctricos.
dc.title.english	Fabrication and Characterization of Organic Particles for Thermoelectric Devices.
dc.type.coar	http://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.hasversion	http://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.local	Tesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregrado