Beltrán Jiménez, Jailes J.Mendoza Ruíz, Camilo Andrés2021-02-032021-02-032021-02-02https://repositorio.unicordoba.edu.co/handle/ucordoba/4032El SnO2 como material puro, conocido normalmente también como casiterita, es un semiconductor transparente tipo n, presenta gran estabilidad térmica y mecánica, una estructura cristalina tetragonal, perteneciente al grupo tipo rutilo, correspondiente a la clase 4/m2/m2/m, al grupo puntual D_4h y al grupo espacial p4/mnm, con una coordinación 6:3. Este semiconductor presenta una adecuada combinación de propiedades químicas, electrónicas y ópticas que lo hacen útil como material para sensores de gases, como electrodo transparente, como ánodo para baterías de litio, como transistor, catalizador, dispositivos optoelectrónicos, y celdas fotovoltaicas. Cuando se dopa con cobalto u otros metales de transición, puede ser más activo cuando se utiliza como catalizador, más sensible y selectivo como sensor de gases y más propicio para catálisis. El principal objetivo de este trabajo es estudiar las propiedades estructurales, cristalográficas, ópticas, de polvos de SnO2 dopados con Co e identificar las posibles correlaciones entre ellas. Las muestras fueron sintetizadas por el método de sol-gel modificado basado en la ruta del citrato y caracterizadas por medio de análisis termogravimétrico, difracción de rayos X y UV-Vis en modo de reflectancia difusa. Los parámetros de red aumentaron a medida que aumentaba la concentración del dopante muy probablemente a que la mayoría de los cationes Co2+ de alto espín este sustituyendo a los cationes de Sn4+ en el SnO2 tipo rutilo, mientras el tamaño del cristalito disminuyó, indicando que el dopante retrasa la velocidad de crecimiento del cristal. Utilizando medidas de espectroscopia UV-VIS con reflectancia difusa se observó que la muestra del 5% presenta Co3O4 como fase secundaria y que la introducción de estados electrónicos y superposición de orbitales d de los iones de Co2+ causan variaciones en el borde de absorción del SnO2. La brecha de banda Eg aumentó para x≤0.03, lo cual fue atribuido al efecto Burstein-Moss y luego disminuyó para x=5%, lo cual fue atribuido a la presencia de Co3+. Por último, se encontró una correlación directa entre la variación de los parámetros de red y la brecha de banda en las muestras de SnO2 sin presencia de fases secundarias a medida que aumentaba la concentración de Co.INTRODUCCIÓN........................................................................................................................................141. OBJETIVOS.................................................................................................................................................151.1. Objetivo general...................................................................................................................................151.2.Objetivos específicos........................................................................................................................152. MARCO REFERENCIAL.....................................................................................................................12.1. Marco teórico.........................................................................................................................................12.1.1. Teoría de bandas de energía....................................................................................................12.1.2. Semiconductores...........................................................................................................................22.1.3. Óxidos semiconductores...........................................................................................................52.1.4 Dióxido de estaño (SnO2)..........................................................................................................62.1.5. Método sol-gel..................................................................................................................................92.1.6. Método del citrato.........................................................................................................................132.1.7. Técnicas de caracterización...................................................................................................142.1.7.1. Análisis termogravimétrico (TGA)......................................................................................142.1.8. Difracción de rayos x (DRX)....................................................................................................152.1.8.1. Difracción de rayos X en polvo............................................................................................162.1.9. Método de Refinamiento Rietveld....................................................................................212.1.10. Espectroscopia Uv-vis por reflectancia difusa...........................................................222.1.10.2. Determinación de la brecha de banda......................................................................242.1.11. Antecedentes SnO2 dopado con Co................................................................................253. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL..........................................................................................293.1 Preparación de las muestras......................................................................................................293.2. Síntesis del blanco de Co..............................................................................................................324. CARACTERIZACIÓN DE LAS MUESTRAS..............................................................................344.1. Análisis termogravimétrico (TGA)...........................................................................................344.2. Difracción de rayos x (DRX)......................................................................................................344.3. Espectrofotometría UV-VIS reflectancia difusa...........................................................355. RESULTADOS..........................................................................................................................................365.1. Análisis Termogravimétrico.......................................................................................................365.2. Difracción de rayos x....................................................................................................................425.2.1. Identificación de las fases.......................................................................................................425.2.2. Parámetros de red......................................................................................................................475.2.3. Tamaño del cristalito.................................................................................................................505.3. Espectroscopia UV-Vis...................................................................................................................515.3.1. Determinación de la banda prohibida (Eg)..................................................................535. CONCLUSIONES..................................................................................................................................586. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS.............................................................................................60application/pdfspaCopyright Universidad de Córdoba, 2021Trabajo de grado - Pregradoinfo:eu-repo/semantics/openAccessAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)DopajeCatalizadorSemiconductorDopingCatalystSemiconductor