Evaluación del efecto de las condiciones de operación en la reducción fotocatalítica de dióxido de carbono en fase gaseosa utilizando perovskitas de bismuto en un microreactor - Rivera Flores, Luis Diego 1995-; Serrano Mora, Adrián Alberto 1988- (San José, Costa Rica, 2023)
El cambio climático constituye uno de los mayores problemas ambientales en la actualidad. Uno de los principales causantes de este fenómeno son las altas concentraciones de CO2, al ser el principal gas de efecto invernadero. Las altas emisiones de este gas se deben en gran medida a la demanda energética, la cual se suple con la quema de combustibles fósiles. De modo que, la reducción de CO2 mediante fotocatálisis, surge como una opción atractiva por dos principales motivos: disminuir los niveles de este gas de efecto invernadero, así como, la posible obtención de combustibles solares. Con la finalidad de buscar nuevos catalizadores que puedan tener un buen rendimiento de reacción, se estudiaron tres perovskitas Cs3Bi2I9, Cs3Bi2Cl9 y Cs4MnBi2Cl12. Estas fueron sintetizados a temperatura ambiente y posteriormente se pudo comprobar su estructura y pureza mediante un estudio de difracción de rayos X. Se planteó un diseño de experimentos Taguchi L9 para determinar las mejores condiciones de reacción en un microreactor. En primera instancia, se propuso un diseño con 4 factores y 3 niveles, no obstante, se eliminó un factor al no tener productos de reacción con las perovskitas que contienen cloro. De modo que, se estudiaron 3 factores: método de deposición, flujo volumétrico e irradiación lumínica. El proceso de reacción se llevó a cabo mediante el uso de una bomba para jeringas, un microreactor con distribución de flujo y un simulador solar. Las muestras recolectadas se les aplica un estudio cromatográfico. Solo se detectó como producto de reacción el CO. De los factores en estudio, se determinó que solo el factor de método de deposición posee un efecto significativo. Se selecciona como la mejor opción el método drop casting con la adición de una especie adherente (binder). Se planteó un modelo de dinámica de fluidos computacional (CFD por sus siglas en inglés), acoplado con un algoritmo de optimización...
Proyecto de graduación (licenciatura en ingeniería química)--Universidad de Costa Rica. Facultad de Ingeniería. Escuela de Ingeniería Química, 2023
Keywords: MITIGACION DEL DIOXIDO DE CARBONO; FOTOCATALISIS; PEROWSKITA -- EVALUACIÓN; MICROREACTORES; DIFRACCION DE RAYOS X; CROMATOGRAFIA DE GASES; DINAMICA DE FLUIDOS COMPUTACIONAL