Por favor, use este identificador para citar o enlazar este ítem:
http://cicese.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1007/3681| Nanomateriales para la obtención de productos de valor agregado a partir de glucosa mediante fotocatálisis Nanomaterials for obtaining value-added products from glucose by photocatalysis | |
| Celsa Sánchez Osorio | |
| OSCAR RAYMOND HERRERA | |
| Acceso Abierto | |
| Atribución | |
| Fotocatálisis plasmónica, nanocompositos de ferrato de bismuto (BiFeO3) y plata, conversión de glucosa, selectividad, productos de alto valor, HPLC. Plasmonic photocatalysis, bismuth ferrate (BiFeO3) and silver nanocomposites, glucose conversion, selectivity, high value products, HPLC | |
| Actualmente el sector industrial está experimentando un profundo cambio al hacer que sus procesos tengan el menor impacto negativo en el medio ambiente, reutilizando materiales y reemplazando los combustibles fósiles por energías limpias. Los procesos de fotocatálisis plasmónica han ayudado a que este cambio sea menos difícil, dado que ofrece a la industria metodologías útiles para transformar compuestos eficientemente empleando la luz solar. Entre ellas, destaca el uso de nanomateriales de fase simple o compositos, por su conversión selectiva y gran eficiencia en los procesos catalíticos. En este proyecto se ha trabajado en el desarrollo de nanomateriales semiconductores-plasmónicos, sintetizados por la técnica sol-gel, para su uso en la obtención de productos de valor agregado a partir de la conversión de glucosa mediante fotocatálisis. Se sintetizaron un total de 39 muestras (distribuidas en 7 series) de compositos basados en nanopartículas de plata incrustadas en matrices semiconductoras de ferrato de bismuto (BiFeO3) dopado por sustitución con metales y tierras raras (X y/o Y seleccionados de estudios previos) en los sitios A y B del semiconductor (Bi(1-x)XFe(1-Y)YO3-Ag). La caracterización de las propiedades estructurales, químicas, morfológicas y ópticas de los compositos se llevó a cabo empleando las técnicas de difracción de rayos X, microscopia electrónica de barrido, espectroscopia de UV-VIS-NIR, espectroscopia IR y espectroscopia de fotoelectrones inducidos por rayos X. De los resultados obtenidos se escogió el compuesto Bi0.92Er0.08FeO3 (BEFO-xAg), sintetizado con diferentes concentraciones molares de plata (x) del 0 al 30% del peso total del BEFO. La difracción de rayos-X muestra que el composito BEFO-xAg presenta dos fases constituyentes: la fase BEFO con la estructura típica de perovskita del BiFeO3 y la fase de plata metálica. La microscopía electrónica de barrido muestra una morfología de granos con tamaños menores a los 300 nm, en donde están presente conglomerados con morfología del tipo panal de abeja o esponja. La espectroscopia IR por su parte muestra las vibraciones de enlaces moleculares característicos del BiFeO3, con bandas presentes en 806 y 1126 cm-1, atribuido a la unión del BEFO-xAg. La espectroscopia de fotoelectrones de rayos X exhibe la presencia superficial de los elementos del composito. Por último, la espectroscopia UV-VIS-NIR expone una notable absorción en las tres regiones de análisis preferentemente en la región ... The industrial sector is undergoing a deep change by making its processes have the most negligible negative impact on the environment, reusing materials, and replacing fossil fuels with clean energies. Plasmonic photocatalysis processes have helped make this change less complicated since it offers industry practical methodologies to transform compounds efficiently. Among them, the nanomaterials, single-phase or composites, stand out for their selective conversion and high efficiency in catalytic processes. This project has worked on developing semiconductor-plasmonic nanomaterials synthesized by the sol-gel technique to obtain value-added products from the conversion of glucose by photocatalysis. A total of 39 samples (distributed in 7 series) of composites based on silver nanoparticles embedded in bismuth ferrite (BiFeO3) semiconductor matrix doped by substitution with metals and rare earth (X or Y selected from previous studies) at the A and B sites of the semiconductor synthesized (Bi(1-x)XFe(1-Y)YO3-Ag) were synthesized. The characterization of the structural, chemical, morphological, and optical properties was realized using X-ray diffraction, scanning electron microscopy, UV-VIS-NIR spectroscopy, infrared (IR) spectroscopy, and X-ray induced photoelectron spectroscopy (XPS). From the obtained results, the compound Bi0.92Er0.08FeO3 (BEFO-xAg), synthesized with different molar concentrations of silver, from 0 to 30 % of the total weight of BEFO, was chosen. X-ray diffraction shows that the BEFO-xAg composite presents two constituent phases: the BEFO phase with the typical perovskite structure of BiFeO3 and the metallic silver phase. Scanning electron microscopy illustrate a morphology of grains with sizes smaller than 300 nm, with hemispherical shapes, forming honeycomb or sponge-like conglomerates. IR spectroscopy shows the characteristic molecular bond vibrations of BiFeO3, with bands at 806 and 1126 cm-1, attributed to the binding of BEFO-xAg. X-ray photoelectron spectroscopy exhibit the surface presence of the elements of the composite. Finally, UV-VIS-NIR spectroscopy exposes excellent absorption in all three analysis regions, preferentially in the UV-vis region, with a clear jump at 320 nm attributed to surface plasmons of hemispherical silver particles in the nanometer order. In addition, from Touc analysis we can conclude that the composites have a complex band structure, characterized by different absorption edge attributed to the ... | |
| 2022 | |
| Tesis de maestría | |
| Español | |
| Sánchez Osorio, C. 2022. Nanomateriales para la obtención de productos de valor agregado a partir de glucosa mediante fotocatálisis. Tesis de Maestría en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California. 80 pp. | |
| PROPIEDADES DE LOS MATERIALES | |
| Aparece en las colecciones: | Tesis - Nanociencias |
Cargar archivos:
| Fichero | Descripción | Tamaño | Formato | |
|---|---|---|---|---|
| tesis_Celsa Sánchez Osorio_28 feb 2022.pdf | Versión completa de la tesis | 5.69 MB | Adobe PDF | Visualizar/Abrir |