Microwave-assisted synthetic routes for single and multicomponent functional nanoparticles
La nanotecnologia és cada dia més present en molts àmbits de la societat i sectors industrials. Les noves aplicacions, dispositius i productes derivats dels seus avenços exigeixen nous nanomaterials, més concretament, nanopartícules amb propietats funcionals. Per tant, les nanopartícules funcionals...
| Autor: | |
|---|---|
| Tipo de recurso: | tesis doctoral |
| Fecha de publicación: | 2022 |
| País: | España |
| Institución: | Universitat Autònoma de Barcelona |
| Repositorio: | Dipòsit Digital de Documents de la UAB |
| Idioma: | inglés |
| OAI Identifier: | oai:ddd.uab.cat:265924 |
| Acceso en línea: | https://ddd.uab.cat/record/265924 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | Nanopartícules funcionals Nanopartículas funcionales Functional nanoparticles Heteroestructures Heteroestructuras Heterostructures Síntesi assistida per microones Síntesis asistida por microondas Microwave-assisted synthesis Ciències Experimentals |
| Sumario: | La nanotecnologia és cada dia més present en molts àmbits de la societat i sectors industrials. Les noves aplicacions, dispositius i productes derivats dels seus avenços exigeixen nous nanomaterials, més concretament, nanopartícules amb propietats funcionals. Per tant, les nanopartícules funcionals s'han convertit en un camp de recerca molt actiu a la cerca de nous sistemes col·loïdals i nous mètodes de fabricació. En conseqüència, calen mètodes ben dissenyats, reproduïbles i escalables per a una producció eficient de nanopartícules. La síntesi assistida per microones és una ruta sintètica versàtil que pot donar suport a l'enginyeria de nanopartícules, ja que aquesta metodologia presenta propietats úniques i àmplies possibilitats, les quals cal explorar amb més detall. La tesi reporta sobre noves rutes químiques assistides per microones per al disseny racional de nanopartícules funcionals mono- i multicomponent. Concretament, conté un estudi complet sobre nanopartícules de plata mitjançant la fabricació per microones amb un alt grau de control sintètic. La formació de les nanopartícules ha estat monitoritzada en detall per entendre el mecanisme de reacció. La tesi també explora la preparació mitjançant síntesi per microones de nanoestructures buides d'aliatges de composicions metaestables com ara Rh-Ag i Pd-Ag. Segueix per l'extensió de les rutes per microones a sistemes més complexos com les heteroestructures cúbiques que combinen òxids metàl·lics (Cu2O) i metalls (Au, Ag, Pd i Pt). Finalment, la tesi investiga nanocompòsits d'or i titània obtinguts per microones com a fotocatalitzadors per a la generació d'hidrogen en fase gasosa. En primer lloc, es van avaluar els catalitzadors formats per nanopartícules d'or i titània i van presentar un rendiment excel·lent per a la generació d'hidrogen. A continuació, també es van estudiar nous fotocatalitzadors compostos per nanopartícules d'or dins de cristalls fotònics 2D de titània mesoporosa per a la fotoproducció d'hidrogen. Remarcablement, la producció d'hidrogen es va poder estendre al visible combinant la captura de llum en cristalls fotònics 2D amb ressonàncies plasmòniques. En resum, aquesta tesi doctoral ha identificat i consolidat la química assistida per microones com un enfocament sintètic innovador per a la fabricació de nanopartícules funcionals mono- i multicomponent. Els aspectes més rellevants de la tesi són l'aconseguiment del control sintètic de nanopartícules d'un sol component, l'obtenció d'heteroestructures complexes de metall/òxids metàl·lics o aliatges metaestables i la validació de sistemes d'or/titània com a fotocatalitzadors per a la producció d'hidrogen. |
|---|