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Title: Estudio experimental y teórico a primeros principios de Cd 1-xZnxS y su desempeño para la producción de H2
metadata.dc.creator: LUIS FERNANDO MORELOS MEDINA
Keywords: INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA;CIENCIAS TECNOLÓGICAS
metadata.dc.date: Feb-2017
Description: Se realizó un estudio integral de diferentes morfologías de fotocatalizadores de CdS y Cd1-xZnxS. Experimentalmente se probaron dos diferentes técnicas de síntesis, por co-precipitación y por sonoquímica. La relación estequiométrica utilizada para el Zn es de x=0.20 y x=0.25. Una vez sintetizados los compuestos se realizó el análisis estructural por diferentes técnicas de caracterización, tales como, difracción de rayos X por polvos (DRX), espectroscopia ultravioleta visible (UV-Vis), Microscopía electrónica de barrido (SEM), fotoluminiscencia (FL), adsorción y desorción de N2 (BET). Utilizando la ecuación de Scherrer, la cual utiliza los resultados obtenidos en DRX, se calculó el tamaño del cristal, obteniendo un menor tamaño de cristalito de manera general con la técnica de sonoquímica (con un rango 2.2 ¿ 2.6 nm). Mientras que para la técnica de co-precipitación el tamaño del cristalito fue mayor (2.4 ¿ 2.7 nm). Para el estudio del modelado computacional se utilizaron los resultados obtenidos de la caracterización por DRX, resultando en la fase cubica en mayor proporción. Se estudiaron tres modelos, el bulto, superficie y una nano-partícula. Los modelos calculados fueron tanto para el CdS y para el composito de Cd1-xZnxS. Para la obtención de las propiedades electrónicas se utilizaron los programas ¿Viena Ab initio Simulación Package¿, conocido como VASP y Gaussian09. Los resultados muestran la distribución de bandas, el lumbral de energía ¿band gap¿, distribución de cargas atómicas y la coordenada de reacción para ña activación de molécula de agua para la producción de H2.
A comprehensive study of different morphologies CdS photocatalysts and Cd1- xZnxS was performed. Experimentally two different synthesis techniques were tested by co-precipitation and sonochemistry. The stoichiometric ratio is used for Zn x = 0.20 and x = 0.25. Once synthesized compounds the structural analysis was performed by various characterization techniques, such as X-ray diffraction of powders (XRD), ultraviolet-visible spectroscopy (UV-Vis), scanning electron microscopy (SEM), photoluminescence (FL) , N2 adsorption and desorption (BET). Using the Scherrer equation, which uses the results of XRD, the crystal size was calculated, obtaining a smaller crystallite size generally with sonochemical technique (range 2.2 - 2.6 nm). While for coprecipitation technique crystallite size it was higher (2.4 - 2.7 nm). For computer modeling study of the results of XRD characterization we were used, resulting in the cubic phase at higher rates. three models, the bulk, surface and nano-particle is studied. The models were calculated for both CdS and the composite of Cd1-xZnxS. To obtain the electronic properties of the "Vienna Ab initio Simulation Package" programs, known as VASP and Gaussian09 were used. The results show the distribution of bands, the Lumbrales energy "band gap", distribution of atomic charges and the reaction coordinate for activating paign water molecule for the production of H2.
URI: http://ri-ng.uaq.mx/handle/123456789/434
Other Identifiers: Activación del agua
Fotocatálisis
Hydrogen production
Photocatalyst
Producción de hidrógeno
Water activation
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