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

Institución otorgante:

Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

Fecha:

2016-03-18

Tipo de documento: 

info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
 

Formato:

application/pdf

Idioma:

spa

Temas:

METALOCORROLES - CORROLES - METALOPORFIRINAS - PORFIRINAS - HIDROGENO - CATALISIS - CATALIZADOR - FOTOCATALISIS - FOTOQUIMICA - ELECTROQUIMICA - ELECTROCATALISIS - FOTOELECTROQUIMICA - FOTOELECTROCATALISIS - HIERRO Y COBALTO - METALLOCORROLS - CORROL - METALLOPORPHYRINS - HYDROGEN - CATALYSIS - CATALYST - PHOTOCATALYSIS - PHOTOCHEMISTRY - ELECTROCHEMISTRY - ELECTROCATALYSIS - PHOTOELECTROCHEMICAL - PHOTOELECTROCATALYSIS - IRON AND COBALT - PORPHYRINS

Descripción:

Debido al incremento de la población mundial y la creciente industrialización demuchos países, el desarrollo de fuentes de energía renovable se ha vuelto un campocientífico y tecnológico muy importante. Entre las diversas tecnologías (solar, eólica,hidroeléctrica, biocombustibles), la producción de H2 a partir de H2O es muy atractivacomo 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 losenlaces presentes en el agua para producir oxígeno e hidrógeno. Los distintos sistemasartificiales que realizan disociación del agua requieren catalizadores que ayudan a laproducción de hidrógeno a partir de agua, sin el uso de un potencial de reducciónexcesivo. Todos estos esquemas que existen para el almacenamiento de energía por lareducción electroquímica o fotoquímica del agua a hidrógeno requieren de uncatalizador, dada la energía de activación necesaria para la ruptura del enlace O-H. Elplatino es un excelente catalizador para este fin y es ampliamente utilizado en estudiosde ruptura de agua. Pero el platino es un metal muy costoso y también puede serfácilmente envenenado por los contaminantes en el agua, tales como moléculas quecontienen azufre. Las metaloporfirinas han sido ampliamente estudiadas para el uso enaplicaciones técnicas como, sensores de gas y catálisis acoplados a superficies, adiferencia de sus “primos”; los metalocorroles, que son moléculas que han sidoestudiadas muy poco en el campo de la catálisis, y presentan una gran oportunidad parausarlos como catalizadores para la obtención de hidrógeno (H2) a partir de agua. Es por ello que decidimos estudiar el uso de metalocorrolatos y metaloporfirinascon centros metálicos de Fe y Co para la producción de hidrógeno a partir de agua porvías electroquímicas y/o fotoquímicas, en solución, ancladas y/o adsorbidas sobresuperficies, en presencia de trietilamina (TEA) como donor de electrones y p-terfenilo (TP), como sensibilizador, mostrando una excelente actividad en la producción dehidrógeno y una alta capacidad catalítica. Esto se logró mediante la reducción de loscatalizadores promovida por la irradiación con una lámpara UV, asi comoelectroquímicamente y fotoelectroquímicamente. En algunos casos estos procesos son MIIIP → MIIP y en otros MIIP → MIP; siendo estas las cuplas que dan pie a la formaciónde H2, el cual se detectó y cuantificó y por distintos métodos.

Identificador:

https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n5920_MoralesVasquez