1. Repositorio Institucional del Tecnológico Nacional de México (RI - TecNM)
2. Tesis de Posgrado
3. Tamaulipas
4. Instituto Tecnológico de Ciudad Madero
5. Tesis
6. Tesis de Maestría
7. Maestría en Ciencias en Ingeniería Química

Title:	GENERACIÓN FOTOCATALÍTICA DE HIDRÓGENO A PARTIR DE ALCOHOLES
Authors:	Leyva Escalante, Oscar Adrian
Issue Date:	2015-02-01
Publisher:	Tecnológico Nacional de México
metadata.dc.publisher.tecnm:	Instituto Tecnológico de Ciudad Madero
Description:	Recientemente, las tendencias en investigación en torno a la fotocatálisis utilizando TiO2 han tomado un giro importante hacia la producción de hidrógeno a partir de fuentes renovables como bioetanol. Se han depositado nanoestructuras de óxido de titanio a base de películas delgadas sobre sustratos de silica, alúmina, cuarzo y vidrio, mediante varios métodos de síntesis tales como sputtering, deposición por vapor químico y la técnica sol-gel. Con la finalidad de mejorar la actividad fotocatalítica del óxido de titanio se han realizado estudios de dopaje con metales nobles y/o de transición, modificación del área específica y se ha examinado la síntesis de materiales compuestos. En este estudio el catalizador empleado fue el TiO2 el cual fue sintetizado por el método Sol-Gel, utilizando butóxido de titanio IV (Aldrich 97%) como precursor y 2-propanol (J. B. Baker 99%) como solvente, la solución fue agitada durante una hora dentro de una cámara inerte en atmosfera de N2. Posteriormente, el agua destilada, HNO3, metal dopante (3% en peso de Ni con respecto al TiO2) y un exceso de 2-propanol fue añadida a la solución. La mezcla fue agitada por 1 hora formándose un Sol, mismo que fue utilizado para elaborar las películas de TiO2 con la técnica dip-coating a una velocidad de inmersión de 12 cm/min. Las películas de TiO2 fueron soportadas sobre perlas de vidrio y portaobjetos de vidrio y posteriormente fueron calentadas por 24 horas a 120°C y después se calcinaron a 400°C durante una hora. Los catalizadores obtenidos en el método fueron TiO2, Pt/TiO2 y Ni/TiO2, los cuales fueron soportados sobre perlas de vidrio de 6 mm y portaobjetos de vidrio y colocados dentro de un reactor forrado con cintas de calentamiento para la reacción. En el sistema de reacción para la generación de hidrógeno se utilizó un reactor continuo, sus dimensiones fueron: 4.8 cm de diámetro interno y 31 cm de largo y una lámpara de luz ultra violeta. Las caracterizaciones que se efectuaron a los portaobjetos de vidrio con catalizador fueron SEM y TEM; el polvo de catalizador se caracterizo con TGA-DTA y DRX. Los resultados del SEM y mostraron una película con una superficie homogénea sin rugosidades y algunos defectos en forma de hendiduras. En cuanto al polvo, el TGA-DTA de los catalizadores mostraron de 200 – 275°C una pérdida de iones hidroxi formándose TiO2 y entre 370 - 410 ºC. Cada catalizador mostró un pico endotérmico que indica un probable cambio de la fase anatasa a rutilo. Los resultados de los difractogramas de rayos X de los catalizadores mostraron la fase anatasa con los picos característicos en 25.5, 37.9, 48.12, 54.3, 55.3, 62.9 y 69.2 grados en la escala 2θ. Mediante microscopía de dispersión de electrones se pudo observar que el material corresponde a una estructura amorfa, la cual se puede apreciar en la forma de los anillos presentes en las micrografías TEM. El análisis cuantitativo realizado a esta muestra mediante espectroscopia de energía dispersiva reveló la presencia de titanio, oxígeno y níquel en un 72.3, 25.3 y 2.5%, respectivamente. La energía de banda prohibida fue obtenida con la finalidad de determinar la posible aplicación de estos materiales en procesos de generación de hidrógeno y/o degradación fotocatalítica de compuestos orgánicos, reportándose el valor de 3.34 eV para la película de TiO2 y 3.04 eV para la película de Ni/TiO2. Los resultados de reacción fotocatalítica presentaron la formación de etileno, acetaldehído e hidrógeno, con los siguientes valores, con TiO2 , 94 % etileno, 3% acetaldehído y 3% hidrógeno y con el material Ni/TiO2, 88%, 6% y 6% respectivamente. la temperatura óptima para la generación de H2 fue de 90°C y durante 60 minutos de reacción en donde el catalizador Pt/TiO2 mostró el mejor rendimiento generando 12.62% de H2 con respecto al Ni/TiO2 que generó 9.71%.
metadata.dc.type:	info:eu-repo/semantics/masterThesis
Appears in Collections:	Maestría en Ciencias en Ingeniería Química

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