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http://repositorio.yachaytech.edu.ec/handle/123456789/795| Title: | Diatomite-based electrodes: incorporating organic molecules and magnetic nanoparticles for electrochemical applications |
| Authors: | González Vázquez, Gema Briceño Araujo, Sarah Elisa Silva Zalasar, María Belén |
| Keywords: | Nanomateriales Nanopartículas magnéticas Almacenamiento de energía Nanomaterials Magnetic nanoparticles Energy storage |
| Issue Date: | Jun-2024 |
| Publisher: | Universidad de Investigación de Tecnología Experimental Yachay |
| Abstract: | La creación, fabricación y análisis de un electrodo compuesto de diatomita con moléculas orgánicas y nanopartículas magnéticas son el tema central de esta tesis. Para lograr este objetivo, se utilizó un proceso simplificado y económico para sintetizar e incorporar nanopartículas magnéticas en frústulos de diatomita. La diatomita/orgánica resultante El compuesto de moléculas y nanopartículas magnéticas se examinó mediante espectroscopia Raman, difracción de rayos X y microscopía electrónica de barrido para analizar su composición y morfología. Además, la Voltametría cíclica y Espectroscopia de impedancia electroquímica se utilizaron para investigar a fondo las propiedades electroquímicas. El objetivo final de este proyecto es fabricar un composito de diatomita/moléculas orgánicas con y sin nanopartículas magnéticas para caracterizar su uso como un material para la fabricación de un electrodo con estabilidad y eficiencia. Las ramificaciones de estos acontecimientos son extensas, que van desde el diagnóstico médico hasta el seguimiento ambiental. Además, esta investigación es prometedora para ser pioneros en compuestos sostenibles y ecológicos aprovechando sistemas naturales como la diatomita. Los análisis estructurales y electroquímicos arrojaron conclusiones notables al final de esta exploración. Las evaluaciones de espectroscopía de impedancia electroquímica (EIS) confirmaron que los compuestos enriquecidos con mayor concentración de partículas de carbono mostró un aumento notable en la impedancia, mientras que los compuestos con mayor porcentaje de nanopartículas magnéticas mostró una disminución en la impedancia. Además, la corriente-voltaje resultante (IV) las curvas mostraron características observables que son típicas de los materiales inductivos que se generan cuando el Carburo de hierro está presente en la estructura. Estos resultados resaltan la compleja relación entre la composición y el comportamiento electroquímico, proporcionando información importante para mejorar los diseños de electrodos basados en diatomita. En última instancia, esta investigación sirve como piedra angular para avanzar en la frontera de electrodos altamente eficientes y duraderos, aprovechado de la diatomita/moléculas orgánicas y el compuesto de nanopartículas magnéticas. |
| Description: | The creation, fabrication, and analysis of a composite diatomite electrode with organic molecules and magnetic nanoparticles is the focus of this thesis. To achieve this goal, a simplified and economical process was used to synthesize and incorporate magnetic nanoparticles into diatomite frustules. The resulting diatomite/ organic molecules and magnetic nanoparticles composite was examined using Raman spectroscopy, X-ray diffraction, and scanning electron microscopy to analyze its composition and morphology. Moreover, cyclic voltammetry and electrochemical impedance spectroscopy were used to thoroughly investigate the electrochemical properties. The ultimate goal of this project is to use the diatomite/organic molecules with and without magnetic nanoparticle composite to forge an electrode with stability and efficiency. The ramifications of these developments are extensive, ranging from medical diagnosis to environmental monitoring. Moreover, this research holds promise for pioneering sustainable and eco-friendly composites by harnessing natural systems like diatomite. The structural and electrochemical analyses yielded noteworthy conclusions at the end of this exploration. Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) evaluations confirmed that composites enriched with a higher concentration of carbon particles showed a noticeable increase in impedance, whereas composites with a higher percentage of magnetic nanoparticles showed a decrease in impedance. Furthermore, the resulting current-voltage (IV) curves showed observable characteristics that are typical of inductive materials that are generated when iron carbide is present in the structure. These results highlight the complex relationship between composition and electrochemical behavior, providing important information for improving electrode designs based on diatomite. Ultimately, this research serves as a cornerstone in advancing the frontier of highly efficient and enduring electrodes harnessed from the diatomite/organic molecules and magnetic nanoparticle composite. |
| URI: | http://repositorio.yachaytech.edu.ec/handle/123456789/795 |
| Appears in Collections: | Nanotecnología |
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