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Obtención de películas delgadas de dióxido de titanio sobre superficies vítreas para generar propiedades autolimpiables / Estefanía Geovanna Mosquera Espinel

By: Mosquera Espinel, Estefanía Geovanna.
Contributor(s): Rosas Laverde, Nelly María [Director].
Material type: Mixed materialsMixed materialsQuito : EPN, 2016Description: 84 hojas : ilustraciones, 29 x 21 cm + CD-ROM 6789.Subject(s): Diseño de plantas | Transferencia de calor | Operaciones unitariasOther classification: T-IQ/ Online resources: Texto completo
Contents:
LA BIBLIOTECA CENTRAL DISPONE DE ESTA TESIS EN FORMATO FÍSICO Y DIGITAL 22/08/2016
Dissertation note: FACULTAD DE INGENIERIA QUIMICA Y AGROINDUSTRIA Tesis (Ingeniero Químico). -- Escuela Politécnica Nacional. 2016 Summary: Resumen.- En este trabajo se estudiaron las propiedades fotocatalíticas y autolimpiables de recubrimientos nanoestructurados sol-gel de titania, depositados sobre sustratos vítreos mediante spin-coating. Para la síntesis del TiO2 se utilizó oxisulfato de titanio como precursor e hidróxido de amonio como agente de precipitación y regulador del pH a 8,5. Los métodos sol-gel 1 y 2 utilizaron el precipitado con etanol absoluto y peróxido de hidrógeno como medio de síntesis de nanopartículas de TiO2, respectivamente. Al producto obtenido en cada método se trató a 300 y 500°C por 30 y 60 min. Los polvos obtenidos a las diferentes condiciones de calcinación fueron caracterizados mediante espectroscopia de infrarrojo, dispersión dinámica de luz, microscopía electrónica de transmisión y difracción de rayos X. Con base en los resultados se determinó que al utilizar el método 1 y calcinar a 500 °C durante 1 h se obtienen nanopartículas de TiO2 en fase anatasa con tamaño de partícula menor a 10 nm. Posteriormente, se depositaron las nanopartículas sobre los sustratos vítreos mediante spin coating y con la adición de ácido nítrico al precipitado obtenido por el método 1. El recubrimiento obtenido fue caracterizado por análisis de microscopía de fuerza atómica y se determinó que se obtienen recubrimientos homogéneos que cubren totalmente la superficie del vidrio con un espesor cercano a 50 nm al calcinarlo a 500 °C por 60 min. El recubrimiento obtenido presentó actividad fotocatalítica y de autolimpieza al disminuir la concentración de una solución de azul de metileno de 5 ppm a 3,18 ppm. Con los resultados obtenidos se diseñó un proceso de obtención de películas delgadas de TiO2 sobre superficies vítreas a partir de 1 t de precursor.Summary: Abstract.- In this paper the self-cleaning and photocatalytic properties of the titanium nanoestrutured substrates coated were studied. TiO2 nanoparticles were synthesized by two different sol-gel methods, using titanium oxysulfate as precursor and ammonium hydroxide as precipitating agent and pH adjuster. Methods 1 and 2 used precipitates with absolute ethanol and hydrogen peroxide, respectively, for synthesizing TiO2 nanoparticles. Each product obtained with method 1 or 2 was treated at 300 and 500 °C for 30 and 60 min. Infrared spectrophotometry, dynamic light scattering, transmission electron microscopy and X-ray diffraction characterized the powders obtained at different calcination conditions. Based on these results, it was stablished that the use of method 1 and calcination at 500 °C during 1 h produced TiO2 nanoparticles in anatase phase with a particle size smaller than 10 nm. Afterwards, with the addition of nitric acid to the precipitate obtained by method 1, the nanoparticles were deposited by spin coating on glass substrates. The coating obtained was characterized by atomic force microscopy analysis, it was found that homogeneous, and fully covering glass surface with a thickness close to 50 nm coatings are obtained at 500 °C for 60 min. The coating obtained had photocatalytic activity and self-cleaning due to the reduction in the concentration of blue methylene in a solution from 5 to 3.18 ppm. Finally, with the results obtained it was designed a process for getting titanium dioxide thin films on glass surfaces using 1 ton of precursor.
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Tesis Tesis BIBLIOTECA GENERAL
T-IQ/0982/CD 6789 (Browse shelf) Ej. 1 Available 034094
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FACULTAD DE INGENIERIA QUIMICA Y AGROINDUSTRIA Tesis (Ingeniero Químico). -- Escuela Politécnica Nacional. 2016

Bibliografía: páginas 49 - 55.

LA BIBLIOTECA CENTRAL DISPONE DE ESTA TESIS EN FORMATO FÍSICO Y DIGITAL 22/08/2016

Resumen.- En este trabajo se estudiaron las propiedades fotocatalíticas y autolimpiables de recubrimientos nanoestructurados sol-gel de titania, depositados sobre sustratos vítreos mediante spin-coating. Para la síntesis del TiO2 se utilizó oxisulfato de titanio como precursor e hidróxido de amonio como agente de precipitación y regulador del pH a 8,5. Los métodos sol-gel 1 y 2 utilizaron el precipitado con etanol absoluto y peróxido de hidrógeno como medio de síntesis de nanopartículas de TiO2, respectivamente. Al producto obtenido en cada método se trató a 300 y 500°C por 30 y 60 min. Los polvos obtenidos a las diferentes condiciones de calcinación fueron caracterizados mediante espectroscopia de infrarrojo, dispersión dinámica de luz, microscopía electrónica de transmisión y difracción de rayos X. Con base en los resultados se determinó que al utilizar el método 1 y calcinar a 500 °C durante 1 h se obtienen nanopartículas de TiO2 en fase anatasa con tamaño de partícula menor a 10 nm. Posteriormente, se depositaron las nanopartículas sobre los sustratos vítreos mediante spin coating y con la adición de ácido nítrico al precipitado obtenido por el método 1. El recubrimiento obtenido fue caracterizado por análisis de microscopía de fuerza atómica y se determinó que se obtienen recubrimientos homogéneos que cubren totalmente la superficie del vidrio con un espesor cercano a 50 nm al calcinarlo a 500 °C por 60 min. El recubrimiento obtenido presentó actividad fotocatalítica y de autolimpieza al disminuir la concentración de una solución de azul de metileno de 5 ppm a 3,18 ppm. Con los resultados obtenidos se diseñó un proceso de obtención de películas delgadas de TiO2 sobre superficies vítreas a partir de 1 t de precursor.

Abstract.- In this paper the self-cleaning and photocatalytic properties of the titanium nanoestrutured substrates coated were studied. TiO2 nanoparticles were synthesized by two different sol-gel methods, using titanium oxysulfate as precursor and ammonium hydroxide as precipitating agent and pH adjuster. Methods 1 and 2 used precipitates with absolute ethanol and hydrogen peroxide, respectively, for synthesizing TiO2 nanoparticles. Each product obtained with method 1 or 2 was treated at 300 and 500 °C for 30 and 60 min. Infrared spectrophotometry, dynamic light scattering, transmission electron microscopy and X-ray diffraction characterized the powders obtained at different calcination conditions. Based on these results, it was stablished that the use of method 1 and calcination at 500 °C during 1 h produced TiO2 nanoparticles in anatase phase with a particle size smaller than 10 nm. Afterwards, with the addition of nitric acid to the precipitate obtained by method 1, the nanoparticles were deposited by spin coating on glass substrates. The coating obtained was characterized by atomic force microscopy analysis, it was found that homogeneous, and fully covering glass surface with a thickness close to 50 nm coatings are obtained at 500 °C for 60 min. The coating obtained had photocatalytic activity and self-cleaning due to the reduction in the concentration of blue methylene in a solution from 5 to 3.18 ppm. Finally, with the results obtained it was designed a process for getting titanium dioxide thin films on glass surfaces using 1 ton of precursor.

Estefanía Geovanna Mosquera Espinel cedido 2016/02/18 $ 0.20 Ej. 1 Biblioteca Central 43302

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