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Caracterización de propiedades estructurales y electrónicas de la superficie de dióxido de titanio con impureza de cerio.

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dc.contributor.advisorAlcalá Varilla, Luis Arturospa
dc.contributor.authorPajaro Polo, Lorena
dc.date.accessioned2023-03-04T14:22:11Z
dc.date.available2023-03-04T14:22:11Z
dc.date.issued2023-03-03
dc.description.abstractEn 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.spa
dc.description.degreelevelPregradospa
dc.description.degreenameFísico(a)spa
dc.description.modalityTrabajos de Investigación y/o Extensiónspa
dc.description.tableofcontents1. Agradecimientos 1spa
dc.description.tableofcontents2. Resumen 2spa
dc.description.tableofcontents3. Introducción 3spa
dc.description.tableofcontents4. Marco Teórico 5spa
dc.description.tableofcontents4.1 Dióxido de titanio TiO2 ................................... 5spa
dc.description.tableofcontents4.2 Características de la estructura del TiO2 ......................... 6spa
dc.description.tableofcontents4.3 Fotocatálisis heterogénea .................................. 6spa
dc.description.tableofcontents4.4 TiO2 como fotocatalizador ................................. 7spa
dc.description.tableofcontents4.5 Impurifcación (dopaje) del dióxido de titanio ...................... 8spa
dc.description.tableofcontents4.6 Teoría de la funcional de la densidad (DFT) ...................... 10spa
dc.description.tableofcontents4.7 El problema general ..................................... 11spa
dc.description.tableofcontents4.8 El Problema electrónico ................................... 11spa
dc.description.tableofcontents4.9 La aproximación de Born–Oppenheimer ......................... 12spa
dc.description.tableofcontents4.10 La propuesta de Hohenberg y Kohn ............................ 12spa
dc.description.tableofcontents4.11 Las ecuaciones de KOHN–SHAM ............................. 14spa
dc.description.tableofcontents4.12 Aproximación de densidad local (LDA) ......................... 16spa
dc.description.tableofcontents4.13 Aproximación de gradiente generalizado (GGA) .................... 17spa
dc.description.tableofcontents4.14 Pseudopotenciales ...................................... 17spa
dc.description.tableofcontents4.15 Pseudopotenciales que conservan la norma ....................... 18spa
dc.description.tableofcontents4.16 Pseudopotenciales ultra suaves ............................... 18spa
dc.description.tableofcontents5. Resultados y análisis 20spa
dc.description.tableofcontents5.1 Detalles computacionales .................................. 20spa
dc.description.tableofcontents5.2 Cálculos de optimización para propiedades de estructura ............... 20spa
dc.description.tableofcontents5.3 Estudio de convergencia de los puntos K ........................ 21spa
dc.description.tableofcontents5.4 Estudio de vacío ....................................... 22spa
dc.description.tableofcontents5.5 Estudio de capas ....................................... 22spa
dc.description.tableofcontents5.6 Propiedades estructurales de superficies de TiO2 .................... 22spa
dc.description.tableofcontents5.7 Propiedades electrónicas de superficies de TiO2 ..................... 24spa
dc.description.tableofcontents5.8 Estructura de bandas y DOS ................................ 24spa
dc.description.tableofcontents5.9 Propiedades estructurales de la superficie de TiO2 dopada con cerio (Ce) ......... 25spa
dc.description.tableofcontents5.10 Propiedades electrónicas de la superficie de TiO2 dopada con cerio................ 27spa
dc.description.tableofcontents6 Conclusiones 29spa
dc.description.tableofcontentsReferencias 30spa
dc.format.mimetypeapplication/pdfspa
dc.identifier.urihttps://repositorio.unicordoba.edu.co/handle/ucordoba/7330
dc.language.isospaspa
dc.publisher.facultyFacultad de Ciencias Básicasspa
dc.publisher.placeMontería, Córdoba, Colombiaspa
dc.publisher.programFísicaspa
dc.rightsCopyright Universidad de Córdoba, 2023spa
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccessspa
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)spa
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/spa
dc.subject.keywordsPhotocatalysisspa
dc.subject.keywordsSemiconductorspa
dc.subject.keywordsTitanium dioxidespa
dc.subject.proposalFotocatálisisspa
dc.subject.proposalSemiconductorspa
dc.subject.proposalDióxido de titaniospa
dc.titleCaracterización de propiedades estructurales y electrónicas de la superficie de dióxido de titanio con impureza de cerio.spa
dc.typeTrabajo de grado - Pregradospa
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