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Electrocatálisis y fotocatálisis para la producción de hidrógeno a partir de agua, utilizando metalocorrolatos y metalopofirinas


Electrocatalysis and photocatalysis to produce hydrogen from water using metallocorrolates and metalloporphyrins

Morales Vásquez, Miguel Angel

Director(a):
Doctorovich, Fabio A.
 
Institución otorgante:
Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires
Fecha:
2016-03-18
Tipo de documento: 
Tesis Doctoral
 
Formato:
text; pdf
Idioma:
Español
Temas:
METALOCORROLES - CORROLES - METALOPORFIRINAS - PORFIRINAS - HIDROGENO - CATALISIS - CATALIZADOR - FOTOCATALISIS - FOTOQUIMICA - ELECTROQUIMICA - ELECTROCATALISIS - FOTOELECTROQUIMICA - FOTOELECTROCATALISIS - HIERRO Y COBALTO
Descripción:
Debido al incremento de la población mundial y la creciente industrialización de muchos países, el desarrollo de fuentes de energía renovable se ha vuelto un campo científico y tecnológico muy importante. Entre las diversas tecnologías (solar, eólica, hidroeléctrica, biocombustibles), la producción de H2 a partir de H2O es muy atractiva como método de almacenamiento de energía provista por cualquiera de las otras fuentes, incluyendo la conversión directa de energía lumínica en energía química en la forma de H2. En la fotosíntesis natural, la energía de la luz solar se utiliza para reorganizar los enlaces presentes en el agua para producir oxígeno e hidrógeno. Los distintos sistemas artificiales que realizan disociación del agua requieren catalizadores que ayudan a la producción de hidrógeno a partir de agua, sin el uso de un potencial de reducción excesivo. Todos estos esquemas que existen para el almacenamiento de energía por la reducción electroquímica o fotoquímica del agua a hidrógeno requieren de un catalizador, dada la energía de activación necesaria para la ruptura del enlace O-H. El platino es un excelente catalizador para este fin y es ampliamente utilizado en estudios de ruptura de agua. Pero el platino es un metal muy costoso y también puede ser fácilmente envenenado por los contaminantes en el agua, tales como moléculas que contienen azufre. Las metaloporfirinas han sido ampliamente estudiadas para el uso en aplicaciones técnicas como, sensores de gas y catálisis acoplados a superficies, a diferencia de sus “primos”; los metalocorroles, que son moléculas que han sido estudiadas muy poco en el campo de la catálisis, y presentan una gran oportunidad para usarlos como catalizadores para la obtención de hidrógeno (H2) a partir de agua. Es por ello que decidimos estudiar el uso de metalocorrolatos y metaloporfirinas con centros metálicos de Fe y Co para la producción de hidrógeno a partir de agua por vías electroquímicas y/o fotoquímicas, en solución, ancladas y/o adsorbidas sobre superficies, en presencia de trietilamina (TEA) como donor de electrones y p-terfenilo (TP), como sensibilizador, mostrando una excelente actividad en la producción de hidrógeno y una alta capacidad catalítica. Esto se logró mediante la reducción de los catalizadores promovida por la irradiación con una lámpara UV, asi como electroquímicamente y fotoelectroquímicamente. En algunos casos estos procesos son MIIIP → MIIP y en otros MIIP → MIP; siendo estas las cuplas que dan pie a la formación de H2, el cual se detectó y cuantificó y por distintos métodos.
Identificador:
http://digital.bl.fcen.uba.ar/gsdl-282/cgi-bin/library.cgi?a=d&c=tesis&d=Tesis_5920_MoralesVasquez
Identificador único:
http://repositoriouba.sisbi.uba.ar/h/4054
Derechos:
info:eu-repo/semantics/openAccess
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/ar/
Licencia de uso:
Licencia Creative Commons


Cita bibliográfica:

Morales Vásquez, Miguel Angel  (2016-03-18).     Electrocatálisis y fotocatálisis para la producción de hidrógeno a partir de agua, utilizando metalocorrolatos y metalopofirinas.  (Tesis Doctoral).    Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires.    [consultado:  ] Disponible en el Repositorio Digital Institucional de la Universidad de Buenos Aires:  <http://digital.bl.fcen.uba.ar/gsdl-282/cgi-bin/library.cgi?a=d&c=tesis&d=Tesis_5920_MoralesVasquez>