Browsing by Author "Barraza Quiñones, Pablo Alejandro"

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    Aumento del rendimiento de electrodos a base de disulfuro de molibdeno (MoS2) para la reducción electroquímica de N2 mediante metodologías de supresión de HER
    (2025) Barraza Quiñones, Pablo Alejandro; Isaacs Casanova, Mauricio; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Química
    En este trabajo, se propone aumentar el rendimiento de la reducción electroquímica del nitrógeno (NRR) sobre electrodos a base de disulfuro de molibdeno (MoS2), mediante tres estrategias conjuntas de supresión de la reacción de evolución de hidrógeno (HER). La primera estrategia, consiste en el uso de líquidos iónicos para crear una capa hidrofóbica y más selectiva hacia el N2 sobre electrodos a base de MoS2. La segunda estrategia consiste en la modificación del MoS2 con hierro para obtener un compuesto que presente más actividad electrocatalítica hacia la molécula de N2 que hacia los protones (H+) presentes en el electrolito. La tercera estrategia consiste en el uso de una celda de electrólisis diseñada para trabajar a presión, para aumentar la solubilidad del N2 en el electrolito. En la primera parte del trabajo, se prepararon tintas a base de MoS2 y se evaluaron en conjunto con 5 líquidos iónicos de la familia aniónica bis(trifluorometillsulfonil)imida [TFSI]. En la segunda parte del trabajo, se prepararon tintas a base de MoS2/FeS2 en conjunto con 2 líquidos iónicos de la familia [TFSI].Tanto el MoS2 como el MoS2/FeS2 fueron obtenidos mediante una ruta sintética hidrotermal. Ambos compuestos fueron caracterizados utilizando técnicas microscópicas (FESEM), espectroscópicas (FT-IR, Raman, XPS) y cristalográficas (XRD). Además, se estudió la interacción entre ambos compuestos sintetizados y los líquidos iónicos mediante FESEM y FT-IR. La capacidad electrocatalítica y estabilidad de los electrodos fueron evaluadas mediante voltametrías cíclicas (CV), voltamperometrías lineales (LSV) y cronoamperometrías en ambientes saturados de Ar y N2. Igualmente, se calcularon las áreas electroactivas de los electrodos (ECSA) mediante el cálculo de la capacitancia. También se estudió la formación de H2, NH3 e intermediarios en función del potencial mediante análisis DEMS (Differential Electrochemical Mass Spectrometry).Finalmente, se evaluó la eficiencia electrocatalítica de los compuestos en la reducción de nitrógeno. Para ello, se realizó electrólisis a distintos potenciales durante 2 horas. Los productos obtenidos de la electrólisis fueron detectados y cuantificados mediante métodos espectrofotométricos.