Síntesis y caracterización de películas compuestas de nanorods de óxido de Zinc y óxido de grafeno/óxido de grafeno reducido para su aplicación en fotocatálisis

• Autor: Huayta Loroña, Brian Edwar
• Formato: tesis de grado
• Fecha de Publicación: 2022
• Institución: Universidad Nacional de Ingeniería
• Repositorio: UNI-Tesis
• Lenguaje: español
• OAI Identifier: oai:cybertesis.uni.edu.pe:20.500.14076/28086
• Enlace del recurso: http://hdl.handle.net/20.500.14076/28086
• Nivel de acceso: acceso abierto
• Materia: Pyrolysis; Fotocatálisis; Nanorods; Degradación; https://purl.org/pe-repo/ocde/ford#2.06.01

El óxido de Zinc (ZnO), es conocido como un importante material fotocatalizador debido a su gran área superficial y a un transporte de carga eficiente, por tal motivo, es un material de mucho interés. En el presente trabajo se sintetizará películas de nanorods ZnO para su aplicación fotocatalítica y posteriormente se le agrega GO/rGO. Las películas fueron sintetizadas mediante un método de tres pasos: primero, las semillas de ZnO, se depositaron mediante la técnica de spray pyrolysis, sobre el sustrato FTO. El segundo paso, fue el crecimiento de los nanorods por un proceso hidrotérmico en una solución sobresaturada de nitrato de zinc, acetato de amonio y metenamina a 90° durante 3 horas. Finalmente, las nanolaminas de óxido de grafeno (GO)/ oxido de grafeno reducido (rGO), se anclaron en la superficie de las semillas Nrs ZnO puros. Sin embargo, los Nrs ZnO puros presentan dos inconvenientes principales, lo cual reduce su rendimiento como fotocatalizador. En primer lugar, los Nrs de ZnO puros absorben principalmente la luz ultravioleta, y segundo lugar, la alta tasa de recombinación en los Nrs ZnO puros reduce la eficiencia fotocatalítica. Debido a esto, en el presente trabajo se realizó un estudio de la morfología, estructura, propiedades ópticas y actividad fotocatalítica de los Nrs de ZnO puros, Nrs ZnO/ oxido de grafeno (GO), Nrs ZnO/ oxido de grafeno reducido (rGO). La caracterización morfológica, estructural y óptica de las películas compuestas se investigó mediante microscopia electrónica de barrido de emisión de campo (FE-SEM), difracción de rayos X (DRX), espectroscopia Raman y finalmente fotoluminiscencia. La actividad fotocatalítica de estos materiales se estudió analizando la degradación del anaranjado de metilo en una solución acuosa bajo luz ultravioleta y encontrando que las películas compuestas Nrs ZnO con nanolaminas de GO y rGO, tienen una mejora significativa en el proceso de actividad fotocatalítica, mejorando la eficiencia de la degradación, donde Nrs ZnO/rGO son más eficientes que Nrs ZnO/GO y estos últimos mejores que Nrs ZnO puros.