Simulaciones computacionales de propiedades foto físicas y catalíticas en óxidos nano estructurados /

Resumen: El siglo pasado fue testigo de una increíble cantidad de avances tecnológicos que han cambiado considerablemente nuestro estilo de vida. El uso extensivo y la creciente dependencia de equipos eléctricos y electrónicos han aumentado los requisitos de energía a escala mundial. Con la disminuc...

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Bibliographic Details
Main Author: Márquez, Dalma Micaela Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas
Other Authors: Soldano, Germán José Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Química Teórica y Computacional. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Investigaciones en Físico – Química de Córdoba (INFIQC) (Thesis advisor), Iglesias, Rodrigo Alejandro Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de FísicoQuímica. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Investigaciones en Físico Química de Córdoba (cths), Borosky, Gabriela Leonor Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Investigaciones en Físico – Química de Córdoba (cths), Puiatti, Marcelo Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Fisicoquímica. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Investigaciones en Fisicoquímica de Córdoba (cths), Fernández Alberti, Sebastián Universidad Nacional de Quilmes. Departamento de Ciencia y Tecnología. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (evl)
Format: Thesis eBook
Language:Spanish
Published: Córdoba : [s. n.], 2022
Subjects:

MARC

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245 |a Simulaciones computacionales de propiedades foto físicas y catalíticas en óxidos nano estructurados /  |c Dalma Micaela Márquez. - -   |h [recurso electrónico] 
260 |a Córdoba :   |b [s. n.],   |c 2022 
300 |a 1 Archivo PDF :  |b [recurso electrónico],   |c 33,5 MB 
500 |a Trabajo realizado en: Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Química Teórica y Computacional. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Investigaciones en Físico – Química de Córdoba (INFIQC). 
502 |a Tesis (Doctora en Ciencias Químicas) - - Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas, 2022 
520 |a Resumen: El siglo pasado fue testigo de una increíble cantidad de avances tecnológicos que han cambiado considerablemente nuestro estilo de vida. El uso extensivo y la creciente dependencia de equipos eléctricos y electrónicos han aumentado los requisitos de energía a escala mundial. Con la disminución de las reservas de combustibles fósiles, existe una necesidad urgente de encontrar recursos energéticos alternativos para satisfacer la creciente demanda. Estos recursos energéticos deben ser eficientes, rentables y ecológicos. En este contexto, el aprovechamiento de la energía solar, se convierte en una propuesta muy atractiva. La luz solar que llega a la superficie de la Tierra todos los días supera con creces la demanda anual. Un conjunto de celdas solares de eficiencia moderada (con una eficiencia del 8% al 10 %) que cubra un área limitada de la superficie terrestre podría proporcionar una enorme cantidad de energía eléctrica y, por lo tanto, ayudaría a reducir las emisiones de gases de efecto invernadero. El interés en la investigación y el desarrollo de celdas solares sensibilizadas por colorantes (DSSC) se extiende actualmente a numerosos laboratorios académicos e industriales. Miles de investigaciones sobre el desempeño se publican en la literatura científica, y además el número de patentes que se registran en esta área crece exponencialmente con los anos. Las DSSC son una tecnología contemporánea e importante que evoluciona rápidamente. Las mismas resultan de la unión de conceptos utilizados en celdas solares fotovoltaicas, nano ciencia, nanotecnología y reacciones de transferencia de electrones inducidas por luz y además casi todos los componentes son sintonizables", lo cual ha abierto grandes oportunidades para químicos y científicos de materiales. La tesis que se presenta a continuación se divide en dos partes. En la primera parte se realizaron simulaciones computacionales de semiconductores nano estructurados como TiO2 y ZnO sensibilizados con colorantes. Estos óxidos se utilizan comúnmente como foto electrodos en las DSSC debido, entre otras ventajas, al amplio GAP (banda prohibida, en ingles bandgap) y las diversas morfologías que presentan. Particularmente aquí se estudiaron nano partículas de TiO2 y nanowires (nw) de ZnO. Varios colorantes con dobles enlaces conjugados en sus estructuras y con distintos mecanismos de transferencia de carga se emplearon como sensibilizadores. En esta parte se analizaron principalmente las propiedades optoelectrónicas de los sistemas en cuestión, es decir, el estudio de la interacción de la luz con la materia. Para llevar a cabo esta investigación se utilizó la técnica TD-DFTB (implementada en el software dftb+), aprovechando no solo la experiencia en dinámica cuántica electrónica del grupo de investigación sino también la posibilidad que brinda este método de utilizar sistemas de muchos átomos a bajo costo computacional. Es importante destacar que uno de los primeros sistemas utilizados para realizar simulaciones de dinámica electrónica con la implementación de condiciones periódicas de contorno en el paquete dftb+ fueron los complejos colorante-nanowires de ZnO. También se presentó un modelo simple basado en el tight binding con el objetivo de comprender los parámetros clave que caracterizan una buena transferencia de carga entre sensibilizadores y un semiconductor no periódico como una nano partícula. La segunda parte se enfoca en otro tipo de herramientas computacionales como son los métodos DFT y la dinámica molecular para simular y analizar propiedades estructurales, termodinámicas, cinéticas y catalíticas de nanowires de ZnO en presencia de agua. En esta parte, es posible agregar realismo a los sistemas analizados. El empleo de la dinámica molecular permite analizar el efecto de la temperatura como así también las interacciones del nanowire con moléculas de agua, las cuales muchas veces están presentes a la hora de realizar un experimento. 
521 |a Director de tesis: Dr. Germán José Soldano. Comisión de tesis: Dr. Rodrigo Iglesias, Dra. Gabriela Borosky, Dr. Marcelo Puiatti. Evaluador externo: Dr. Sebastián Fernández Alberti. 
650 7 |9 666  |a Simulación por computador 
650 0 |9 10473  |a Nanocables 
650 7 |9 506  |a Nanotecnología 
650 0 |9 9750  |a Nanopartículas del metal 
650 7 |9 1239  |a Oxidos metalicos 
650 7 |9 8784  |a Celda de combustible 
650 7 |9 237  |a Electroquímica 
650 7 |9 1067  |a Oxido de titanio 
650 0 |9 12947  |a Óxido de Zinc 
650 7 |9 112  |a Catálisis 
700 |9 12949  |a Soldano, Germán José  |c Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Química Teórica y Computacional. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Investigaciones en Físico – Química de Córdoba (INFIQC).  |e ths 
700 1 |9 4832  |a Iglesias, Rodrigo Alejandro  |c Universidad Nacional de Córdoba.   |c Facultad de Ciencias Químicas.   |c Departamento de FísicoQuímica.   |c Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas.   |c Instituto de Investigaciones en Físico Química de Córdoba.  |e cths 
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700 1 |9 11660  |a Fernández Alberti, Sebastián  |c  Universidad Nacional de Quilmes. Departamento de Ciencia y Tecnología. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas.   |e evl 
856 |z Este documento se encuentra disponible en el Repositorio Digital de la Universidad Nacional de Córdoba, Argentina.  |z https://rdu.unc.edu.ar/   |z Embargo de visualización en RDU: Desde el 01 de mayo de 2022 hasta el 30 de abril de 2024. 
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