Fabricación de un fotocatalizador TiO2/ZnO anclado sobre nanotubos de carbono verticalmente alineados
Los colorantes azoicos desechados por industrias como la textil, alimenticia y cosmética representan un grave problema en la contaminación del medio ambiente debido a su baja biodegradabilidad. Se han desarrollado una gran variedad de métodos biológicos y fisicoquímicos para el tratamiento de aguas...
| Autor: | |
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| Tipo de recurso: | tesis de maestría |
| Estado: | Versión publicada |
| Fecha de publicación: | 2018 |
| País: | México |
| Institución: | Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada |
| Repositorio: | Repositorio Institucional CICESE |
| Idioma: | español |
| OAI Identifier: | oai:cicese.repositorioinstitucional.mx:1007/2446 |
| Acceso en línea: | http://cicese.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1007/2446 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | info:eu-repo/classification/Autor/Fotocatálisis, N-MWCNTs, ALD, CVD, TiO2/ZnO info:eu-repo/classification/Autor/Photocatalysis info:eu-repo/classification/cti/7 info:eu-repo/classification/cti/33 info:eu-repo/classification/cti/3312 info:eu-repo/classification/cti/331208 |
| Sumario: | Los colorantes azoicos desechados por industrias como la textil, alimenticia y cosmética representan un grave problema en la contaminación del medio ambiente debido a su baja biodegradabilidad. Se han desarrollado una gran variedad de métodos biológicos y fisicoquímicos para el tratamiento de aguas residuales, de los cuales, el uso de catalizadores que absorben luz para la degradación de las estructuras cromóforas de los colorantes (fotocatálisis), representa un método económico, ecológico y eficaz. En este trabajo se diseñó y fabricó un dispositivo fotocatalizador conformado por N-MWCNTs verticalmente alineados sobre cuarzo recubiertos con TiO2 y ZnO para la eliminación del colorante amaranto, utilizando las técnicas de CVD y ALD. Primeramente, se construyó y caracterizó un sistema de rocío pirolítico ultrasónico para la síntesis de N-MWCNTs. En los estudios realizados por microscopia electrónica de transmisión y de barrido de los N-MWCNTs sintetizados, se encontró que las propiedades morfológicas como el diámetro y la longitud pueden ser controladas mediante los parámetros de síntesis como el flujo de gas de arrastre y la temperatura de crecimiento, donde, se encontró que, al aumentar la temperatura de síntesis, el diámetro de los nanotubos incrementa. Así mismo, se observó, mediante un estudio por XPS, que los átomos de nitrógeno incrustados en las redes grafíticas se encontraban preferencialmente en forma pirrolítica y sustitucional. Posteriormente, los N-MWCNTs se recubrieron con una combinación de TiO2 y ZnO, mediante la técnica de ALD. Se encontró, que los nanotubos presentaban un recubrimiento uniforme y conformal, sin embargo, se localizaron zonas de N-MWCNTs sin recubrir, sugiriéndonos, que sólo se recubrió la parte superior de los nanotubos. Las pruebas fotocatalíticas de los dispositivos fabricados mostraron que los óxidos por separado presentaban una mejor degradación de amaranto en comparación con la combinación de estos. El dispositivo desarrollado en este trabajo puede optimizar una de las etapas del proceso de remediación de aguas contaminadas con amaranto, mediante una práctica manipulación del material fotocatalítico, debido a que el fotocatalizador se encuentra soportado en N-MWCNTs alineados sobre cuarzo. |
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