Maestría Académica en Química
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Item Diseño de electrolitos alternativos basados en cobalto aplicados en celdas solares sensibilizadas con tinte: estudio de un par redox Co (II/III) con un ligando ß-cetoiminato(2016) Vinocour Pacheco, Felipe Andrés; Pineda Cedeño, Leslie WilliamEl aumento de la población humana y la subsecuente necesidad energética ha ocasionado un creciente interés en las fuentes de energía renovables, en especial la solar, la cual se ha resaltado como la única con capacidad suficiente de proveer la demanda de ~27 TW pronosticada para el año 2050. Esta situación ha impulsado la optimización de las celdas solares sensibilizadas con tinte, como una alternativa más económica a la tecnología dominante de las celdas solares de silicio cristalino. Una parte vital de estos dispositivos es el electrolito, encargado de realizar Ja reducción del tinte y el transporte interno de carga, hasta los últimos años el sistema I-I3- ha sido el predominante por su capacidad de llevar a cabo una regeneración rápida del tinte y experimentar una recombinación lenta; no obstante debido a desventajas, como su carácter corrosivo, volatilidad, absorción parcial de la radiación solar y la limitación del potencial de circuito abierto, se ha investigado mediadores redox alternativos basados principalmente en complejos organometálicos de hierro, cobre y cobalto. Los sistemas de Co(II/III) han demostrado el mayor potencial y mantienen el récord de eficiencia a superar, aunque continúan limitados por efectos de transporte de masa y recombinación. La mayoría de los esfuerzos destinados al desarrollo de mediadores de cobalto se han enfocado en el uso ligandos neutros piridínicos, con poca exploración de otros tipos de sistemas no tradicionales; con esto en mente, en este trabajo de investigación, se sintetizó un complejo de cobalto basado en un ligando aniónico ß, cetoiminato y se investigó su capacidad para actuar como par redox alternativo en celdas solares sensibilizadas con tintes de rutenio; para ello se estudió y formuló las mejores condiciones del electrolito con el nuevo mediador.Item Catálisis heterogénea de la oxidación del agua: actividad superficial vs amorfización en fosfatos de cobalto(2017) Villalobos Porras, Javier Francisco; Montero Villalobos, Mavis LiliLa creciente demanda energética a nivel mundial y la innovación de nuevos sistemas de almacenamiento de energía eléctrica han dirigido gran cantidad de esfuerzos en materiales catalíticos para algunas reacciones química de interés, tal como la oxidación del agua. El uso de catalizadores sólidos cristalinos ha demostrado altas eficiencias, no obstante, estos tienden a ser inestables en el tiempo y a convertirse en materiales amorfos. Pakhomovskita, Co3(PO2) 2·8H2O, , ha sido utilizada como material catalítico, sus propiedades catalíticas han sido altamente eficientes, sin embargo, su estabilidad en el tiempo no ha sido suficientemente buena, dado que se convierte en CoCat, un óxido de cobalto amorfo. Esto ha hecho su estudio instrumentalmente más complejo, obligando a utilizar técnicas de estudio más sofisticadas. Con el objetivo de entender cómo estabilizar la estructura cristalina de Pakhomovskita, se sintetizó Eritrina (Co3) (AsO4) 2 ·8H2O, ), un compuesto isoestructural. La estabilidad de Eritrina en la reacción catalítica es suficientemente alta para soportar hasta 10 horas de reacción, sin afectar sus buenas propiedades catalíticas. Incluso, Eritrina demostró ser altamente estable en pH básicos, contrario a la mayoría de catalizadores cristalinos. Con esto se demostró la influencia que tiene la naturaleza del anión en las propiedades catalíticas de los compuestos. Se demostró que el electrolito de trabajo puede influir en las propiedades catalíticas de los catalizadores, afectando la densidad de corriente y los procesos de amorfización. Se mostró que el uso de un electrolito u otro puede generar diferentes ondas redox que se asocian a diferentes motivos estructurales, esto implica que se puede dar la formación de nuevos sitios activos con propiedades catalíticas distintas. Además, algunos valores de pH son óptimos para la reacción catalítica, ya que disminuyen la amorfización y aumentan la densidad...