Aumento del rendimiento de electrodos a base de disulfuro de molibdeno (MoS2) para la reducción electroquímica de N2 mediante metodologías de supresión de HER

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dc.catalogadorgjm
dc.contributor.advisorIsaacs Casanova, Mauricio
dc.contributor.authorBarraza Quiñones, Pablo Alejandro
dc.contributor.otherPontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Química
dc.date.accessioned2025-11-06T12:42:58Z
dc.date.available2025-11-06T12:42:58Z
dc.date.issued2025
dc.date.updated2025-10-24T17:00:15Z
dc.descriptionTesis (Doctor en Química)--Pontificia Universidad Católica de Chile, 2025.
dc.description.abstractEn 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.
dc.fechaingreso.objetodigital2025-11-06
dc.format.extent114 páginas
dc.fuente.origenAutoarchivo
dc.identifier.urihttps://repositorio.uc.cl/handle/11534/106547
dc.information.autorucEscuela de Química; Isaacs Casanova, Mauricio; 0000-0003-0503-0949; 1009751
dc.information.autorucEscuela de Química; Barraza Quiñones, Pablo Alejandro; S/I; 1132040
dc.language.isoes
dc.nota.accesocontenido completo
dc.rightsacceso abierto
dc.rights.licenseAtribución 4.0 Internacional (CC BY 4.0)
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by/4.0/deed.es
dc.subject.ddc510
dc.subject.deweyMatemática física y químicaes_ES
dc.tipo.dtdDesarrollo experimental o investigación aplicada, para la obtención de un producto nuevo o mejorado
dc.tipo.dtdDesarrollo experimental o investigación aplicada, para la obtención de un proceso/método nuevo o mejorado
dc.titleAumento del rendimiento de electrodos a base de disulfuro de molibdeno (MoS2) para la reducción electroquímica de N2 mediante metodologías de supresión de HER
dc.typetesis doctoral
sipa.codpersvinculados1009751
sipa.codpersvinculados1132040
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