Registro:
| Documento: | Tesis Doctoral |
| Título: | Síntesis, caracterización y aplicación de fotocatalizadores para la separación de agua |
| Título alternativo: | Synthesis, characterization, and application of photocatalysts for wáter splitting |
| Autor: | Mendioroz, Lucas Nahuel |
| Editor: | Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales |
| Lugar de trabajo: | CONICET - Comisión Nacional de Energía Atómica (CNEA). Centro Atómico Constituyentes
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| Fecha de defensa: | 2024-08-14 |
| Fecha en portada: | 14 de agosto de 2024 |
| Grado Obtenido: | Doctorado |
| Título Obtenido: | Doctor de la Universidad de Buenos Aires en el área de Química Inorgánica, Química Analítica y Química Física |
| Departamento Docente: | Departamento de Química Inorgánica, Analítica y Química Física |
| Director Asistente: | Viva, Federico Andrés; Dos Santos Claro, Paula Cecilia |
| Consejero: | Slep, Leonardo Daniel |
| Jurado: | Bavio, Marcela Alejandra; Williams, Federico José; Mártire, Daniel Osvaldo |
| Idioma: | Español |
| Palabras clave: | FOTOLISIS DEL AGUA; DIOXIDO DE TITANIO; NANOTUBOS; HIDROGENO; FOTOELECTROQUIMICA; NEGRO DE TITANIA; LDH; STH; DEMS; RRDEWATER SPLITTING; TITANIUM DIOXIDE; NANOTUBES; HYDROGEN; PHOTOELECTROCHEMISTRY; BLACK TITANIA; LDH; STH; DEMS; RRDE |
| Formato: | PDF |
| Handle: |
http://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n7614_Mendioroz |
| PDF: | https://bibliotecadigital.exactas.uba.ar/download/tesis/tesis_n7614_Mendioroz.pdf |
| Registro: | https://bibliotecadigital.exactas.uba.ar/collection/tesis/document/tesis_n7614_Mendioroz |
| Ubicación: | QUI 007614 |
| Derechos de Acceso: | Esta obra puede ser leída, grabada y utilizada con fines de estudio, investigación y docencia. Es necesario el reconocimiento de autoría mediante la cita correspondiente. Mendioroz, Lucas Nahuel. (2024). Síntesis, caracterización y aplicación de fotocatalizadores para la separación de agua. (Tesis Doctoral. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales). Recuperado de http://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n7614_Mendioroz |
Resumen:
La búsqueda de fuentes de energías alternativas es uno de los principales desafíos que la humanidad enfrenta hoy en día. Fuentes de energía sustentables, como la fotovoltaica y eólica, requieren del almacenamiento y transporte de la energía generada. Entre las alternativas propuestas, la producción de hidrógeno es una de las principales. Desde que Fujishima y Honda demostraron la posibilidad de producir hidrógeno al iluminar dióxido de titanio en 1972, la producción de hidrógeno mediante fotoelectrólisis emergió como una alternativa a la electrolisis convencional. En esta tesis doctoral se presenta el desarrollo y fabricación de celdas fotoelectroquímicas para la caracterización fotoelectroquímica de electrodos, como también la puesta a punto de los arreglos experimentales utilizándolas junto a lámpara de xenón o simulador solar y un potenciostato. Luego se expone la síntesis y caracterización fotoelectroquímica de nanotubos de dióxido de titanio para ser utilizados como fotoánodos en la lisis del agua. Utilizando los nanotubos como sustrato, se los modificó para mejorar sus características como fotoelectrodos, obteniendo “negro de Titania” mediante procesos de electroreducción, como también decorando la superficie de estos con hidróxidos dobles laminares. Adicionalmente, para corroborar la eficiencia de los fotoelectrodos, se buscó cuantificar la producción de hidrógeno generado utilizando dos arreglos experimentales, uno haciendo uso de un espectrómetro de masas, y con el uso de electrodo rotatorio de disco-anillo. Por último, se detalla el desarrollo de programas en Python para la visualización y análisis de resultados.
Abstract:
The search for renewable energies is one of the main challenges humanity is facing nowadays. Some of the renewable energies that are proposed, like photovoltaic and wind energy, require storage of the electricity. One interesting choice for the storage of this energy is through the production of hydrogen. Since Fujishima and Honda, in 1972, found that it was possible to produce hydrogen by illuminating a TiO2 sample in water, the hydrogen production through photoelectrolysis emerged as an alternative to conventional electrolysis. This doctoral thesis presents the development and manufacturing of photoelectrochemical cells for the photoelectrochemical characterization of electrodes, as well as the setup of experimental arrangements using them in conjunction with a xenon lamp or solar simulator and a potentiostat. Subsequently, the synthesis and photoelectrochemical characterization of titanium dioxide nanotubes for use as photoanodes in water splitting is discussed. By using the nanotubes as a substrate, they were modified to enhance their characteristics as photoelectrodes, resulting in "black titania" through electroreduction processes, as well as decorating their surface with layered double hydroxides. Additionally, to verify the efficiency of the photoelectrodes, efforts were made to quantify the production of hydrogen generated using two experimental setups, one employing a mass spectrometer, and the other utilizing a rotating disk-ring electrode. Finally, the development of Python programs for visualization and analysis of results is detailed.
Citación:
---------- APA ----------
Mendioroz, Lucas Nahuel. (2024). Síntesis, caracterización y aplicación de fotocatalizadores para la separación de agua. (Tesis Doctoral. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales.). Recuperado de https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n7614_Mendioroz
---------- CHICAGO ----------
Mendioroz, Lucas Nahuel. "Síntesis, caracterización y aplicación de fotocatalizadores para la separación de agua". Tesis Doctoral, Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, 2024.https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n7614_Mendioroz
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