Título :	Obtención y estudio de semiconductores modificados para la fotoreducción de CO2 a metanol
Autor(es):	Arturo Velasco Hernández
Palabras clave:	Ciencias Físico Matemáticas y Ciencias de la Tierra Física Tecnología de Materiales
Fecha de publicación :	1-jun-2023
Editorial :	Química
Facultad:	Facultad de Química
Programa académico:	Doctorado en Ciencias de la Energía
Resumen:	En el presente manuscrito de tesis doctoral, se detalla el estudio realizado sobre la modificación de los semiconductores CdS⁄TiO2 y InTaO4 a través de la incorporación de nanopartículas metálicas de Au, con la finalidad estudiar sus propiedades fotocatalíticas y, correlacionarlas con sus características químicas, estructurales, ópticas y morfológicas; se estudió especialmente en la fotoreducción de CO2 en medio acuso alcalino, para la generación de metanol como combustible. Este trabajo de investigación busca encontrar rutas y materiales para mitigar la emisión de CO2, gas termodinámicamente estable y principal contribuidor del actual calentamiento global, y a su vez, generar compuestos orgánicos de interés energético, como el metanol. Por lo anterior, las estructuras y síntesis propuestas en este trabajo abren una ventana de oportunidad para trabajar en los problemas mencionados y obtener una ventaja energética. Las caracterizaciones estructurales, ópticas y morfológicas demostraron una efectiva incorporación de las nanopartículas sobre los semiconductores, obteniendo los sistemas de heteroestructura en película de CdS⁄np's Au⁄TiO2, y polvos de np's Au⁄InTaO4. Mediante difracción de rayos X y espectroscopia Raman se identificó la fase tetragonal del TiO2, la fase cúbica del CdS, la fase monoclínica del InTaO4, y la fase cúbica del Au metálico. Las mediciones de espectroscopia UV – Vis han evidenciado que la incorporación de nanopartículas de Au disminuye significativamente los valores del ancho de banda prohibida del semiconductor base, los dos óxidos; y al mismo tiempo, se pueden localizan las bandas asociadas a la resonancia del plasmón superficial. Las imágenes de microscopia electrónica de barrido ofrecen detalles de la morfología superficial de los fotocatalizadores, y pone en evidencia la formación de nanopartículas metálicas de Au de formas esféricas y poliédricas; las cuales tienen mucha importancia en la actividad fotocatalítica. La modificación de los semiconductores con nanopartículas metálicas mejoró los rendimientos en la generación de metanol en experimentos de fotoreducción de CO2 bajo radiación visible y ultravioleta; esta mejora se atribuyó al efecto de la resonancia plasmónica superficial de las nanopartículas de Au, especialmente para aquellas que tienen tamaños entre 30 y 50 nm.
URI:	https://ri-ng.uaq.mx/handle/123456789/8932
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