Síntesis y caracterización de nanoestructuras compuestas por MWCNT-TiO₂ con modificaciones superficiales para futuras aplicaciones de fotodisociación de H₂0

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2013

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Universidad de Valparaíso

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Programa Licenciatura en Ciencias mencion Biologia o Quimica

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Dentro de las estrategias conducentes a satisfacer las necesidades energéticas actuales y futuras se encuentra el estudio y desarrollo de fotocatalizadores en base a semiconductores. Estos podrían, con ayuda de la luz solar, transformar moléculas para generar otrasde mayor valor energético que puedan ser útiles como combustibles. Dentro de las reacciones fotocatalizadases de particular interés la ruptura de la molécula de agua que conduce a la producción de hidrógeno molecular, el cual ha sido considerado como el combustible del futuro, ya que puede ser empleado como un combustible con gran aporte de energía y bajo impacto en el ambiente ya que su combustión solo produce agua como subproducto. En estainvestigación se trabajó en el diseño de fotocatalizadores compuestos de dióxido de titanio (TiO2) como material fotoactivo y nanotubos de carbono (CNTs),prístinos y funcionalizados, como aditivo para la mejora de la fotoconductividad, de esta manera formando un sistema híbrido TiO2-CNT. Los CNTs de partida fueron modificados superficialmente mediante la creación de grupos funcionales carboxílicos (-COOH), nitro (-NO2) y amino (-NH2),por un lado para facilitar la dispersión en medio acuoso o alcoholes y por otro lado para crear posibles centros de nucleación para la posterior deposición de TiO2. Películas delgadas de TiO2 fueron crecidas mediante la técnica de deposición química en fase vapor (CVD) sobre sustratos conductores de ITO-vidrio y Silicio previamente impregnados con los CNTs, utilizando el tetraisopropóxido de titanio (IV) como precursor. Los materiales obtenidos fueron caracterizados principalmente por microscopía SEM y espectroscopías FTIR, Raman. Adicionalmente se hicieron mediciones de fotocorriente para verificar el aumento en la actividad fotocatalítica de los sistemas híbridos respecto a películas de TiO2preparados sin la adición de CNTs.

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Auspiciador

Palabras clave

ENERGIA FOTOVOLTAICA |, FOTOCATALIZADORES, REACCIONES QUIMICAS

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