Desarrollo de compositos de KBiO3/g-C3N4 y KBiO3/OGR por microondas para su aplicación en procesos fotoinducidos

Montalvo Herrera, Teresa de Jesús (2019) Desarrollo de compositos de KBiO3/g-C3N4 y KBiO3/OGR por microondas para su aplicación en procesos fotoinducidos. Doctorado thesis, Universidad Autónoma de Nuevo León.

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Resumen

Propósito y Método del Estudio: En el presente trabajo, se desarrollaron los compositos del bismutato de potasio (KBiO3) con materiales bidimensionales. Los materiales bidimensionales seleccionados para el estudio fueron el nitruro de carbono tipo grafito (g-C3N4) y el óxido de grafeno reducido (OGR). Estos materiales bidimensionales fueron seleccionados debido a su naturaleza. Los compositos se obtuvieron mediante la técnica de microondas con diferentes proporciones de cada material, para observar el efecto de la concentración de los diferentes materiales en el desempeño de los compositos. Los polvos de los compositos fueron caracterizados por Difracción de Rayos-X (DRX), Espectroscopía de Reflectancia Difusa (ERD), Espectroscopía de Fotoluminiscencia, Espectroscopía Infrarroja, Microscopía Electrónica de Barrido (MEB) y Fisisorción de Nitrógeno. La evaluación de la actividad fotocatalítica de los compositos preparados fue determinada mediante la degradación de ciprofloxacina (CPFX) a 10 ppm, la producción de hidrógeno mediante la separación de la molécula de agua; y la obtención de productos de valor agregado al oxidar parcialmente la molécula de alcohol anisilo, con una concentración 0.5 mM. Contribuciones y Conclusiones: Se logró el desarrollo de compositos con un material semiconductor (KBiO3) y un material bidimensional (g-C3N4 o OGR), mediante la técnica de microondas; implicando una mejor combinación de los materiales que conforman el composito, sin alterar la morfología de los materiales o composición química. Se observó diferente rendimiento de los compositos en cada proceso fotoinducido, atribuido principalmente a la naturaleza de cada material. Algunas combinaciones de los compositos favorecen los procesos de reducción, como es la producción de hidrógeno, en cambio los procesos de oxidación no se obtuvo un mayor rendimiento. La caracterización por espectroscopía de fotoluminiscencia, arrojó información sobre las propiedades ópticas de los compositos, siendo esto, el factor que predomina en el rendimiento de los compositos. Las transiciones electrónicas que se observan en los compositos determinan el comportamiento fotocatalítico.

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