Por favor, use este identificador para citar o enlazar este ítem:
http://cicese.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1007/2446| Fabricación de un fotocatalizador TiO2/ZnO anclado sobre nanotubos de carbono verticalmente alineados Fabrication of a TiO2/ZnO photocatalyst anchored on vertically aligned carbon nanotubes | |
| OSCAR ARTURO ROMO JIMENEZ | |
| HUGO ALEJANDRO BORBON NUÑEZ HUGO JESUS TIZNADO VAZQUEZ | |
| Acceso Abierto | |
| Atribución | |
| Fotocatálisis, N-MWCNTs, ALD, CVD, TiO2/ZnO Photocatalysis | |
| Los colorantes azoicos desechados por industrias como la textil, alimenticia y cosmética representan un grave problema en la contaminación del medio ambiente debido a su baja biodegradabilidad. Se han desarrollado una gran variedad de métodos biológicos y fisicoquímicos para el tratamiento de aguas residuales, de los cuales, el uso de catalizadores que absorben luz para la degradación de las estructuras cromóforas de los colorantes (fotocatálisis), representa un método económico, ecológico y eficaz. En este trabajo se diseñó y fabricó un dispositivo fotocatalizador conformado por N-MWCNTs verticalmente alineados sobre cuarzo recubiertos con TiO2 y ZnO para la eliminación del colorante amaranto, utilizando las técnicas de CVD y ALD. Primeramente, se construyó y caracterizó un sistema de rocío pirolítico ultrasónico para la síntesis de N-MWCNTs. En los estudios realizados por microscopia electrónica de transmisión y de barrido de los N-MWCNTs sintetizados, se encontró que las propiedades morfológicas como el diámetro y la longitud pueden ser controladas mediante los parámetros de síntesis como el flujo de gas de arrastre y la temperatura de crecimiento, donde, se encontró que, al aumentar la temperatura de síntesis, el diámetro de los nanotubos incrementa. Así mismo, se observó, mediante un estudio por XPS, que los átomos de nitrógeno incrustados en las redes grafíticas se encontraban preferencialmente en forma pirrolítica y sustitucional. Posteriormente, los N-MWCNTs se recubrieron con una combinación de TiO2 y ZnO, mediante la técnica de ALD. Se encontró, que los nanotubos presentaban un recubrimiento uniforme y conformal, sin embargo, se localizaron zonas de N-MWCNTs sin recubrir, sugiriéndonos, que sólo se recubrió la parte superior de los nanotubos. Las pruebas fotocatalíticas de los dispositivos fabricados mostraron que los óxidos por separado presentaban una mejor degradación de amaranto en comparación con la combinación de estos. El dispositivo desarrollado en este trabajo puede optimizar una de las etapas del proceso de remediación de aguas contaminadas con amaranto, mediante una práctica manipulación del material fotocatalítico, debido a que el fotocatalizador se encuentra soportado en N-MWCNTs alineados sobre cuarzo. Organic azo dyes are among the most common persistent organic pollutants, directly emitted to the environment by industries such as the textile, food and cosmetic industries. A great variety of biological and physicochemical methods have been developed for the treatment of wastewater, of which, photocatalysis represents an economic, ecological and effective method to destroy the chromophore structures of the dyes. In this work we designed and manufactured a photocatalyst device formed by vertically aligned N-MWCNTs on quartz coated with TiO2 and ZnO for the elimination of the amaranth dye, using the techniques of CVD and ALD. First, an ultrasonic pyrolytic spray system was constructed and characterized for the synthesis of N-MWCNTs. In the studies carried out by transmission and scanning electron microscopy of the synthesized N-MWCNTs, it was found that the morphological properties such as diameter and length can be controlled by the synthesis parameters such as the gas flow and the temperature of growth, where, it was found that, as the synthesis temperature increases, the diameter of the nanotubes increases. Also, it was observed, by means of a study by XPS, that the nitrogen atoms embedded in the graphitic networks were preferentially in pyrrolytic and substitutional form. Subsequently, the N-MWCNTs were coated with a combination of TiO2 and ZnO, by the ALD technique. It was found that the nanotubes had a uniform and conformal coating, however, areas of uncoated N-MWCNTs were located, suggesting that only the upper part of the nanotubes was coated. Photocatalytic tests of the manufactured devices showed that the oxides separately had a better degradation of amaranth compared to the combination of these. The device developed in this work can optimize one of the stages of the process of remediation of water contaminated with amaranth, through a practical manipulation of the photocatalytic material, because the photocatalyst is supported in N-MWCNTs aligned on quartz. | |
| CICESE | |
| 2018 | |
| Tesis de maestría | |
| Español | |
| Romo Jimenez, O.A. 2018. Fabricación de un fotocatalizador TiO2/ZnO anclado sobre nanotubos de carbono verticalmente alineados. Tesis de Maestría en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California. 54 pp. | |
| PROPIEDADES DE LOS MATERIALES | |
| Aparece en las colecciones: | Tesis - Nanociencias |
Cargar archivos:
| Fichero | Descripción | Tamaño | Formato | |
|---|---|---|---|---|
| Tesis_Romo Jimenez_Oscar Arturo_03_sep_2018-2BC.pdf | Versión completa de la tesis | 3.28 MB | Adobe PDF | Visualizar/Abrir |