Examinando por Materia "Dióxido de titanio"

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    Captura de CO_2 sobre la superficie 001 de TiO_2 con adiciones de clústeres de cobre Cu_N (N=1 ,2)
    (Universidad De Cordoba, 2023-11-15) García Argumedo, Karen Lorena; Alcala Varilla, Luis Arturo; Oviedo Cueter, Juan Manuel; Casiano Jimenez, Gladys Rocio
    Mediante simulaciones computacionales de primeros principios, en el marco de la teoría del fundamental de la (DFT), se estudió los efectos que generan las adiciones de clústeres de cobre (〖Cu〗_(1 )y 〖Cu〗_2) sobre las propiedades estructurales y electrónicas de la superficie 001 de dióxido de titanio (〖TiO〗_2) en su fase anatasa, también se investigó la adsorción de CO_2 sobre el sistema Cu_N/TiO2. Para lo anterior se tuvo en cuenta la aproximación de gradiente generalizado (GGA) en la parametrización de Perdew-Burke-Ernzerhof (PBE), al igual que la corrección de Hubbard (DFT + U). En los resultados, se pudo observar la naturaleza semiconductora del dióxido de titanio 〖(TiO〗_2), asimismo se constató que al adicionar clústeres de cobre y al adsorberse dióxido de carbono da lugar a la aparición de estados intermedios en la banda prohibida de energía. Estos estados, se originan debido a la formación de polarones lo que provoca una reducción en la amplitud de la brecha de energía prohibida, lo que puede hacer que la superficie (001) de〖TiO〗_2 sea capaz de absorber luz visible. Como resultado, se espera que esto conduzca a mejoras en las propiedades fotocatalíticas en el proceso de reducción de CO_2.
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    Caracterización de propiedades estructurales y electrónicas de la superficie de dióxido de titanio con impureza de cerio.
    (2023-03-03) Pajaro Polo, Lorena; Alcalá Varilla, Luis Arturo
    En el presente trabajo de grado se determinaron las propiedades estructurales y electrónicas de superficie de dióxido de titanio (TiO2), con adición de impureza de cerio (Ce). Para ello, se realizaron simulaciones de primeros principios en el marco de la teoría de la funcional de la densidad (density functional theory, DFT) aplicando el método de pseudopotencial, implementado en el paquete computacional Quantum ESPRESSO. Para la interacción electrón–electrón se utilizó la aproximación de gradiente generalizado (Generalized Gradient Approximation: GGA) en la parametrización de Perdew - Burke - Ernzerhof (PBE) y se tuvo en cuenta la corrección de hubbard (U) para los átomos de titanio. Inicialmente, se optimizaron los parámetros estructurales; en esta instancia se determinó la energía del estado base de la superficie limpia y de la superficie dopada. Entre los resultados encontrados se evidencio el carácter semiconductor del TiO2 a partir de cálculos de la densidad de estados, además se pude determinar que al introducir un átomo de cerio en la superficie del dióxido de titanio podría proporcionar mayor actividad fotocatálitica en la degradación de contaminantes, reducir la banda de energía, brindando mejor aprovechamiento del espectro visible.
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    Efectos de vacancias de oxígeno sobre las propiedades estructurales y electrónicas del Bulk de TiO2 en fase anatasa
    (2023-01-17) Díaz Díaz, Danna Camila; Alcalá Varilla, Luis Arturo
    Mediante simulaciones computacionales de primeros principios, en el marco de la teoría del funcional de la densidad (DFT), se realizó un estudio de los efectos que tienen las vacancias de oxígeno sobre las propiedades estructurales y electrónicas del dióxido de titanio (TiO2) en fase anatasa. Para ello se usó la aproximación de gradiente generalizado en la parametrización de Perdew-Burke-Ernzerhof (PBE), al igual que la corrección de Hubbard (U). Entre los resultados encontrados se evidencio el carácter semiconductor del TiO2 a partir de cálculos de la densidad de estados y también se determinó que las vacancias de oxígeno producen estados intermedios en la banda prohibida de energía, observando que estos últimos están constituidos principalmente por orbitales d de átomos de titanio próximos a la vacancia.
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    Efectos sobre las propiedades estructurales y electrónicas resultantes de adicionar Cobre (Cu) en la superficie 001 de TiO2 en fase anatasa
    (2023-03-04) Ponnefz Durango, Rafael Eduardo; Luis Arturo Alcalá Varilla
    Se realizó un estudio mediante simulaciones computaciones de primeros principios, en el marco de la teoría del funcional de la densidad (DFT), donde se observan los efectos que generan las adiciones de clústeres de cobre (Cu3 y Cu4) a las propiedades estructurales y electrónicas de la superficie 001 de dióxido de titanio (TiO2) en fase anatasa. Para esto tuvimos en cuenta la aproximación de gradiente generalizado (GGA) en la parametrización de Perdew-Burke-Ernzerhof (PBE), también la corrección de Hubbard (U) tanto para los átomos de titanio Ti como para los átomos de cobre Cu. Entre los resultados, se evidenció el carácter semiconductor de la superficie de TiO2 a partir de cálculos de la densidad de estados, también se encontró que al adicionar clústeres de cobre se originan estados intermedios en la banda prohibida de energía, tales como, estados vacíos cercanos a la banda de conducción debido a orbitales p de átomos de cobre y formación de polarones debido a especies Ti3+; estos estados intermedios causan una reducción de la banda prohibida de energía, por lo que la superficie 001 de TiO2 podría absorber luz visible, con lo cual se esperaría mejoras en las propiedades fotocatalíticas del compuesto Cu/TiO2.
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    Estudio comparativo de los efectos del funcional de correlación-intercambio sobre las propiedades estructurales y electrónicas del Rutilo
    (Universidad de Córdoba, 2020-01-31) Bolívar Marín, Yovanny; Alcalá Varilla, Luis ArturoPérez Sotelo, Dairo Enrique
    Se presenta un estudio comparativo, basado en la teoría de la densidad funcional, de la influencia que tienen las diferentes aproximaciones de la función de correlación de intercambio en las propiedades estructurales y electrónicas del dióxido de titanio en la fase rutilo. En este trabajo, el método de ondas planas y pseudopotenciales, tal como se implementa en el paquete Quantum Espresso se utilizó. Las aproximaciones a la correlación de intercambio funcional que se consideraron son la aproximación de densidad local, la aproximación de gradiente generalizada en forma de Perdew-Burke-Ernzerhof, Perdew-Burke-Ernzerhof for solids y Perdew-Wang 91. Para cada caso, los efectos debidos a la inclusión de spin (polarización de spin) y la corrección de Hubbard (U = 4.2 eV para Ti) también se estudiaron.
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    Obtención de parámetros característicos de molienda mecánica realizada en un molino planetario
    (2023-07-14) Mercado Orozco, Erwin Samuel; Sánchez Pacheco, Luis Carlos
    En el presente trabajo se realizó un estudio de las variables físicas (velocidad de las bolas, tiempo de impacto, aumento de la temperatura, presión máxima, entre otras variables importantes) durante un proceso de molienda realizado a una muestra de dióxido de titanio (TiO2) en su fase anatasa en un molino planetario Fritsch Pulverisette 5. Para ello se tuvo en cuenta la interpretación propuesta por diversos autores basados en la teoría de impacto de Hertz, donde se pudo estimar el valor de las variables de interés y constatar por medio de análisis de difracción de rayos X a la muestra, que se indujeron cambios estructurales importantes.