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http://cicese.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1007/4155| Conversión termo-fotocatalítica de CO2 utilizando nanocompuestos de In2O3-TiO2 Thermo-photocatalytic conversion of CO2 using In2O3-TiO2 nanocomposites | |
| Alejandra Mena Saucedo | |
| URIEL CAUDILLO FLORES | |
| Acceso Abierto | |
| Atribución | |
| Dióxido de titanio, trióxido de indio, termo-fotocatálisis, nanocompuestos, hidrogenación de dióxido de carbono Titanium dioxide, indium trioxide, thermo-photocatalysis, nanocomposites, carbon dioxide hydrogenation | |
| Las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI), especialmente el dióxido de carbono (CO2) proveniente del uso de combustibles fósiles en energía, industria y transporte; han aumentado durante los últimos años. La conversión de CO2 a combustibles o productos químicos de valor añadido es una alternativa de interés para abordar esta problemática, ya que no solo sirve como una fuente de energía limpia, sino que también ayuda a reducir las emisiones de CO2. En este estudio, se sintetizaron nanocompuestos basados en TiO2 modificados con diferentes porcentajes en peso de nanocubos de In2O3, utilizando tres métodos distintos: microemulsión inversa, solvotermal e impregnación húmeda. La caracterización de los materiales mostró la combinación efectiva de TiO2 e In2O3, conservando las fases cristalinas anatasa del TiO2 y cúbica del In2O3. El análisis UV-Vis reveló que la incorporación de In2O3 reduce el ancho de banda prohibida, mejorando así las propiedades ópticas y la transferencia de cargas. Mientras que la espectroscopia de fotoluminiscencia (PL) indicó una menor tasa de recombinación de portadores de carga. Las imágenes de microscopía electrónica de transmisión (TEM) confirmaron la formación de los nanocompuestos. Las pruebas termo-fotocatalíticas demostraron que todos los nanocompuestos de la serie xInTi presentaron una mayor actividad en la conversión de CO2 en comparación con los materiales puros. En particular, el material preparado con un 10% de nanocubos de In2O3 mostró el mejor rendimiento, aumentando su actividad en un 53 % al combinar ambas fuentes de energía. Esta mejora en el rendimiento se atribuye tanto a la sinergia entre las propiedades de TiO2 e In2O3 como al uso combinado de luz y calor, lo que maximiza la eficiencia del proceso catalítico. Greenhouse gas (GHG) emissions, especially carbon dioxide (CO2) which is generated from the use of fossil fuels in energy, industry, and transportation, have increased in recent years. Converting CO2 into fuels or value-added chemicals is an attractive alternative to address this issue, as it not only serves as a clean energy source but also helps reduce CO2 emissions. In this study, nanocomposites based on TiO2 modified with different weight percentages of In2O3 nanocubes were synthesized using three different methods: inverse microemulsion, solvothermal, and wet impregnation. Material characterization showed the effective combination of TiO2 and In2O3, maintaining the anatase crystalline phase of TiO2 and the cubic phase of In2O3. UV-Vis analysis revealed that incorporating In2O3 reduces the bandgap, thereby improving optical properties and charge transfer, while photoluminescence (PL) spectroscopy indicated a lower recombination rate of charge carriers. Transmission electron microscopy (TEM) images confirmed the formation of the nanocomposites. Thermo-photocatalytic tests demonstrated that all nanocomposites in the xInTi series exhibited higher activity in CO2 conversion compared to the pure materials. Specifically, the material prepared with 10% In2O3 nanocubes showed the best performance, increasing its activity by 53% when combining both energy sources. This improvement in performance is attributed to both the synergy between the properties of TiO2 and In2O3, and the combined use of light and heat, which maximizes the efficiency of the catalytic process. | |
| CICESE | |
| 2024 | |
| Tesis de maestría | |
| Español | |
| Mena Saucedo, A. 2024. Conversión termo-fotocatalítica de CO2 utilizando nanocompuestos de In2O3-TiO2. Tesis de Maestría en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California. 58 pp. | |
| PROPIEDADES DE LOS MATERIALES | |
| Aparece en las colecciones: | Tesis - Nanociencias |
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| tesis_Alejandra Mena Saucedo_16 ago 2024_BIB.pdf | Descripción completa de la tesis | 2.65 MB | Adobe PDF | Visualizar/Abrir |