Escuela Profesional de Física Aplicada

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https://repositorio.unjbg.edu.pe/handle/20.500.12510/14

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Browsing Escuela Profesional de Física Aplicada by Subject "Dióxido de titanio"

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    Influencia de la temperatura de calcinación en el gap de energía prohibida de las nanopartículas de dióxido de titanio (TiO2) dopado con diferentes concentraciones de hierro (Fe)
    (Universidad Nacional Jorge Basadre Grohmann, 2023) Lanchipa Ramos, Wilson Orlando; Polo Bravo, Carlos Armando
    El presente trabajo tiene como objetivo determinar el efecto de la temperatura de calcinación en ancho de energía prohibida (Band Gap) del dióxido de titanio puro y dopado con hierro al 1, 2 y 3 %, sintetizado por el método sol-gel, calcinado a temperaturas de 400, 600, 800 y 900 °C por un tiempo de 2 horas. La caracterización estructural se realizó por el método de difracción de rayos-X, obteniendo dióxido de titanio cristalino en todas las muestras, principalmente en dos fases: en las calcinadas a 400 y 600°C, se obtuvo principalmente la fase anatasa; mientras que, entre las muestras tratadas a 800 y 900 °C, se obtuvo la fase rutilo. Con espectroscopia Raman, se obtuvieron los modos vibracionales, los cuales confirmaron la presencia de las fases anatasa y rutilo, además de distorsiones en la red. Con la microscopia electrónica de barrido, se determinó la composición elemental y la forma de las nanopartículas. Finalmente, se utilizó la espectroscopia de reflectancia difusa para obtener los espectros de reflexión. Con ello, se pudo determinar un ancho de energía prohibida más bajo de 2,23 eV, con un espectro de absorción corrido del ultravioleta hacia el infrarojo por efecto del hierro. Los resultados son importantes para aplicaciones en descontaminación, purificación de agua y otras aplicaciones.
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    Influencia del dióxido de titanio (TiO2) dopado con cobre (Cu) en la eficiencia de celdas solares sensibilizadas con colorantes
    (Universidad Nacional Jorge Basadre Grohmann, 2024) Lupaca Quispe, Cristian Midward; Polo Bravo, Carlos Armando
    La presente investigación tiene como objetivo obtener nanopartículas de Dióxido de Titanio TiO2 dopado con cobre a porcentajes del 1%, 3%, 5% y 10%, por el método Sol-Gel asistida por ultrasonido, para evaluar su influencia en las propiedades de celdas solares sensibilizadas por colorantes (CSSC). Se buscó la temperatura de calcinación a través de la técnica de Calorimetría Diferencial de Barrido y Termo gravimetría con el Xero gel, las nanopartículas se caracterizaron por técnicas analíticas como difracción de rayos X, donde se encontró que el Cobre reduce el tamaño de cristalito de 9.83 nm hasta 8.03 nm para muestra pura y con 10% de Cu respectivamente, la espectroscopia Raman revelo la formación de defecto generados por la introducción del cobre sobre la estructura de la Anatasa. La espectroscopia FTIR reveló las bandas características del TiO2 además de que se detectaron pequeñas cantidades de compuestos orgánicos asociados a los reactivos. Por otro lado, se apreció un aumento de la absorción en los espectros UV-Vis en regiones del visible por efecto del dopante y la reducción de la brecha de energía de 3.05eV para el TiO2 puro hasta 1.25 eV para el TiO2 dopado al 10% de Cu. Finalmente, se fabricaron celdas sensibilizadas con colorante depositando las partículas por el método de serigrafiado sobre sustratos de ITO, se caracterizaron las celdas usando un simulador solar. Los resultados revelaron una reducción de la eficiencia de la celda por efecto del dopante, siendo las más eficientes las celdas con TiO2 puro con 3 capas, con una corriente de cortocircuito de 116.3 μA, un voltaje de circuito abierto 222.77 mV y una eficiencia de 4.49𝑥10−5. La baja eficiencia se puede asociar al método de deposición que puede haber generado ciertos defectos en la película o los defectos estructurales de las nanopartículas encontrados por espectroscopia Raman por lo que se recomendaría depositar las películas por otro método (Dr. Blade, Spin Coating) y estudiar las propiedades de fotoluminiscencia de las partículas.