Síntesis de nanopartículas magnéticas de ferrita de manganeso recubiertas con ZnO para la degradación fotocatalítica del colorante rojo amaranto [recurso electrónico] / Daniel Ormart Cepeda ; dirigida por Javier Alonso López Medina, Eunice Vargas Viveros.
Tipo de material:
TextoDetalles de publicación: Ensenada, Baja California, 2023Descripción: 1 recurso en línea 44 p. : ilTema(s): Ingeniería -- Tesis y disertaciones académicas | NanopartículasClasificación LoC:TA418.9.N35 | O75 2023Recursos en línea: Tesis Digital.
Nota de disertación: Tesis (Licenciatura)--Universidad Autónoma de Baja California. Facultad de Ingeniería, Arquitectura y Diseño, Ensenada, 2023. Resumen: La contaminación del agua causada por colorantes del tipo azoico representa un grave problema medioambiental, ya que estos pueden llegar a ser tóxicos, mutagénicos y cancerígenos cuando se encuentran en grandes concentraciones. Es así como surge la necesidad de implementar un método asequible y altamente eficaz que sirva para la eliminar de este tipo de compuestos químicos dañinos. La fotocatálisis ha sido estudiada ampliamente para la degradación de contaminantes orgánicos en medios acuosos, y ciertamente representa una técnica prometedora para lidiar con el problema concerniente a los colorantes azoicos. El uso de nanopartículas con propiedades magnéticas recubiertas con una capa delgada de un óxido semiconductor, puede aplicarse como un fotocatalizador recuperable y con capacidad para mineralizar colorantes, así como producir productos finales no tóxicos. En este trabajo se sintetizaron nanopartículas de ferrita de manganeso (MnFe2O4) mediante la ruta hidrotermal, las cuales fueron recubiertas con óxido de zinc (ZnO) como material fotoactivo mediante el método de depósito por capa atómica (ALD) variando la cantidad de ciclos de III ALD (50, 150 y 250), para evaluar su desempeño fotocatalítico en la degradación del colorante Rojo Amaranto. Los resultados de microscopía electrónica de transmisión y barrido (STEM) revelaron que el tamaño promedio de las nanopartículas de MnFe2O4 fue de 91.9 nm. Se realizaron mapeos químicos por STEM y análisis de composición elemental por espectroscopía de rayos X de energía dispersiva (EDS), donde se pudo observar la presencia de los cationes Fe3+, Mn2+, y O2- en las nanopartículas. Estas técnicas también permitieron demostrar la presencia de zinc en las muestras que se les depositó ZnO. Para estudiar el comportamiento magnético de las nanopartículas de MnFe2O4, con y sin recubrimiento, se utilizó la técnica de magnetometría de muestra vibrante (VSM). Esta técnica reveló que las nanopartículas con y sin recubrimiento presentan una tendencia a un comportamiento superparamagnético, presentando una magnetización de saturación de 43.7 emu/g, y una coercitividad de 250.8 Oe, las nanopartículas sin recubrimiento; y una magnetización de saturación de 42.1 emu/g, con coercitividad de 264.4 Oe, las nanopartículas recubiertas con 150 ciclos de ALD. Las pruebas fotocatalíticas se realizaron durante 240 min con estos materiales, encontrando que la máxima degradación fue del 60.8 % utilizando la muestra a la que se le depositó 250 ciclos de ALD. Finalmente, los materiales fabricados son adecuados para ser utilizados como fotocatalizadores eficientes para el tratamiento de aguas residuales, además de que pueden ser fácilmente recuperados por medio de protocolos de separación magnética
| Tipo de ítem | Biblioteca actual | Colección | Signatura | Copia número | Estado | Fecha de vencimiento | Código de barras |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Tesis | Biblioteca Central Ensenada | Colección de Tesis | TA418.9.N35 O75 2023 (Browse shelf(Abre debajo)) | 1 | Disponible | ENS096868 |
Licenciatura.
Tesis (Licenciatura)--Universidad Autónoma de Baja California. Facultad de Ingeniería, Arquitectura y Diseño, Ensenada, 2023.
Incluye referencias bibliográficas e índice.
La contaminación del agua causada por colorantes del tipo azoico representa un grave problema medioambiental, ya que estos pueden llegar a ser tóxicos, mutagénicos y cancerígenos cuando se encuentran en grandes concentraciones. Es así como surge la necesidad de implementar un método asequible y altamente eficaz que sirva para la eliminar de este tipo de compuestos químicos dañinos. La fotocatálisis ha sido estudiada ampliamente para la degradación de contaminantes orgánicos en medios acuosos, y ciertamente representa una técnica prometedora para lidiar con el problema concerniente a los colorantes azoicos. El uso de nanopartículas con propiedades magnéticas recubiertas con una capa delgada de un óxido semiconductor, puede aplicarse como un fotocatalizador recuperable y con capacidad para mineralizar colorantes, así como producir productos finales no tóxicos. En este trabajo se sintetizaron nanopartículas de ferrita de manganeso (MnFe2O4) mediante la ruta hidrotermal, las cuales fueron recubiertas con óxido de zinc (ZnO) como material fotoactivo mediante el método de depósito por capa atómica (ALD) variando la cantidad de ciclos de III ALD (50, 150 y 250), para evaluar su desempeño fotocatalítico en la degradación del colorante Rojo Amaranto. Los resultados de microscopía electrónica de transmisión y barrido (STEM) revelaron que el tamaño promedio de las nanopartículas de MnFe2O4 fue de 91.9 nm. Se realizaron mapeos químicos por STEM y análisis de composición elemental por espectroscopía de rayos X de energía dispersiva (EDS), donde se pudo observar la presencia de los cationes Fe3+, Mn2+, y O2- en las nanopartículas. Estas técnicas también permitieron demostrar la presencia de zinc en las muestras que se les depositó ZnO. Para estudiar el comportamiento magnético de las nanopartículas de MnFe2O4, con y sin recubrimiento, se utilizó la técnica de magnetometría de muestra vibrante (VSM). Esta técnica reveló que las nanopartículas con y sin recubrimiento presentan una tendencia a un comportamiento superparamagnético, presentando una magnetización de saturación de 43.7 emu/g, y una coercitividad de 250.8 Oe, las nanopartículas sin recubrimiento; y una magnetización de saturación de 42.1 emu/g, con coercitividad de 264.4 Oe, las nanopartículas recubiertas con 150 ciclos de ALD. Las pruebas fotocatalíticas se realizaron durante 240 min con estos materiales, encontrando que la máxima degradación fue del 60.8 % utilizando la muestra a la que se le depositó 250 ciclos de ALD. Finalmente, los materiales fabricados son adecuados para ser utilizados como fotocatalizadores eficientes para el tratamiento de aguas residuales, además de que pueden ser fácilmente recuperados por medio de protocolos de separación magnética
