Título :	Producción de hidrógeno mediante la división de la molécula de agua utilizando fotocatálisis plasmónica
Autor(es):	Carlos Daniel Constantino Robles
Palabras clave:	Hidrógeno fotocatálisis plasmón semiconductor
Área:	INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA
Fecha de publicación :	ago-2024
Editorial :	Universidad Autónoma de Querétaro
Páginas:	1 recurso en línea (65 páginas)
Folio RI:	FQMAC-318018
Facultad:	Facultad de Química
Programa académico:	Maestría en Ciencias de la Energía
Resumen:	La división fotocatalítica del agua mediante el uso de fotocatalizadores semiconductores ofrece perspectivas prometedoras, ya que algunos materiales semiconductores pueden activar la molécula del agua utilizando energía solar, la cual se considera inagotable, para obtener hidrógeno (H₂) que posee una alta densidad energética. En este estudio, se desarrollaron fotocatalizadores plasmónicos, constituidos por la perovskita de SrTiO3 (fotocatalizador semiconductor) dopada con iones de Ce4+, en una relación de (Ce0.6Sr0.94TiO3) y decorado con nanopartículas de oro (AuNPs) a diferentes concentraciones molares de la solución precursora (x = 1, 1.5, 2 mM) para generar las especies (SrTiO3/AuxNPs y Ce0.6Sr0.94TiO3/AuxNPs). Estos catalizadores fueron evaluados en el proceso de reducción de agua mediante fotocatalisis para generar hidrógeno, utilizando la luz como fuente energética. Los fotocatalizadores plasmónicos se sintetizaron utilizando el método sol-gel para obtener SrTiO3, empleando C₁₂H₂₈O₄Ti y Sr(NO3)2 como compuestos precursoras, mientras que los iones Ce4+ se introdujeron a través de nitrato de amonio y cerio (IV). Las nanopartículas de oro (AuxNPs) se integraron en los fotocatalizadores utilizando el método de depósito-precipitación, donde soluciones de HAuCl4 de diversas concentraciones sirvieron como fuente de Au. La caracterización para evaluar sus propiedades cristalinas, ópticas, electrónicas y morfológicas se llevó a cabo mediante DRX, DRS UV-vis, Raman y TEM. Los resultados obtenidos fueron la disminución del Eg de la perovskita de 3.17 a 2.5 eV, aproximadamente, asegurando que el fotocatalizador se activa en la región visible del espectroelectromagnético, además en los resultados de UV-Vis se logra apreciar los bordes de absorción de las nanopartículas del oro, para una producción mejorada de hidrógeno. Los fotocatalizadores dopados con Ce4+ y decorados con NPs de oro fueron más activos en la PH2, superando a la fotólisis del agua y al SrTiO3. La muestra de SrTiO3/AuxNPs con una concentración de Au de 2 mM mostró una mayor conversión hacia la molécula de hidrógeno siendo de 140.93 µmolH2/g h. Aunado a lo anterior, tanto los fotocatalizadores puros, como los dopados con NPs (SrTiO3/AuxNPs y Ce-SrTiO3/AuxNPs) presentan un efecto sinergético entre los fotocatalizadores y el plasmón de las NPs de oro.
URI:	https://ri-ng.uaq.mx/handle/123456789/11085
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