Evaluación del efecto de nanopartículas de dióxido de titanio y grafeno en las propiedades fotocatalíticas y autolimpiantes de morteros de cemento
La presente investigación se centró en evaluar el efecto de nanopartículas de dióxido de titanio (TiO₂) y grafeno en las propiedades fotocatalíticas y autolimpiantes de morteros de cemento. Esta propuesta surge ante la necesidad de introducir soluciones sostenibles e innovadoras en la industria de l...
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2025
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| description | La presente investigación se centró en evaluar el efecto de nanopartículas de dióxido de titanio (TiO₂) y grafeno en las propiedades fotocatalíticas y autolimpiantes de morteros de cemento. Esta propuesta surge ante la necesidad de introducir soluciones sostenibles e innovadoras en la industria de la construcción en Ecuador, aprovechando la radiación solar como fuente de energía limpia. El estudio incluyó la preparación de mezclas de mortero con diferentes concentraciones de TiO₂ (0.5%, 2%, 5%) y grafeno (0.05%, 0.5%, 1.0%), aplicadas a muestras cúbicas de 5x5x5 cm. Se llevaron a cabo ensayos de resistencia a la compresión, degradación de colorantes orgánicos (azul de metileno y rodamina B) y análisis espectrofotométrico bajo luz UV simulada, con el objetivo de caracterizar la actividad fotocatalítica y autolimpiante de los materiales desarrollados. Los resultados demostraron que, aunque las mezclas dopadas presentaron una ligera disminución en la resistencia mecánica respecto a las muestras convencionales, evidenciaron una mejora sustancial en la degradación de contaminantes y en la absorción espectral. Además, se diseñó un sistema experimental que permitió validar preliminarmente la posibilidad de generar corriente eléctrica a partir de la radiación solar, utilizando las propiedades semiconductoras de los nanomateriales. Este proyecto representa una investigación semilla que abre camino a futuras exploraciones sobre materiales multifuncionales en la construcción sostenible. A pesar de los resultados obtenidos, su desarrollo en Ecuador fue desafiante por la limitación de recursos, por lo que se requieren ensayos más avanzados para validar su aplicabilidad real. |
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| spelling | Evaluación del efecto de nanopartículas de dióxido de titanio y grafeno en las propiedades fotocatalíticas y autolimpiantes de morteros de cementoGuerra Cunalata César StevenMORTERO DE CEMENTODIÓXIDO DE TITANIOGRAFENOFOTOCATÁLISISAUTOLIMPIANTELa presente investigación se centró en evaluar el efecto de nanopartículas de dióxido de titanio (TiO₂) y grafeno en las propiedades fotocatalíticas y autolimpiantes de morteros de cemento. Esta propuesta surge ante la necesidad de introducir soluciones sostenibles e innovadoras en la industria de la construcción en Ecuador, aprovechando la radiación solar como fuente de energía limpia. El estudio incluyó la preparación de mezclas de mortero con diferentes concentraciones de TiO₂ (0.5%, 2%, 5%) y grafeno (0.05%, 0.5%, 1.0%), aplicadas a muestras cúbicas de 5x5x5 cm. Se llevaron a cabo ensayos de resistencia a la compresión, degradación de colorantes orgánicos (azul de metileno y rodamina B) y análisis espectrofotométrico bajo luz UV simulada, con el objetivo de caracterizar la actividad fotocatalítica y autolimpiante de los materiales desarrollados. Los resultados demostraron que, aunque las mezclas dopadas presentaron una ligera disminución en la resistencia mecánica respecto a las muestras convencionales, evidenciaron una mejora sustancial en la degradación de contaminantes y en la absorción espectral. Además, se diseñó un sistema experimental que permitió validar preliminarmente la posibilidad de generar corriente eléctrica a partir de la radiación solar, utilizando las propiedades semiconductoras de los nanomateriales. Este proyecto representa una investigación semilla que abre camino a futuras exploraciones sobre materiales multifuncionales en la construcción sostenible. A pesar de los resultados obtenidos, su desarrollo en Ecuador fue desafiante por la limitación de recursos, por lo que se requieren ensayos más avanzados para validar su aplicabilidad real.This research focused on evaluating the effect of titanium dioxide (TiO₂) and graphene nanoparticles on the photocatalytic and self-cleaning properties of cement mortars. The study addresses the need to introduce sustainable and innovative solutions in the Ecuadorian construction industry by harnessing solar radiation as a source of clean energy. The experimental process involved the preparation of mortar mixtures with varying concentrations of TiO₂ (0.5%, 2%, 5%) and graphene (0.05%, 0.5%, 1.0%), applied to standardized 5x5x5 cm cubic specimens. Several tests were conducted, including compressive strength evaluation, degradation of organic dyes (methylene blue and rhodamine B), and UV-Vis spectrophotometric analysis under simulated ultraviolet light, with the aim of characterizing the photocatalytic and self-cleaning performance of the developed materials. Results indicated that although the doped mixtures showed a slight decrease in mechanical strength compared to conventional samples, they significantly improved contaminant degradation and light absorption. Furthermore, an experimental setup was developed to preliminarily validate the potential of generating electric current from solar radiation, leveraging the semiconducting properties of the nanomaterials. This project represents a seed research initiative that paves the way for future exploration of multifunctional materials in sustainable construction. Despite the results obtained, its development in Ecuador was challenging due to limited resources, highlighting the need for more advanced testing to validate its real-world applicabilityIngeniería Civil y Mecánica. Carrera Ingeniería CivilMedina Robalino Wilson Santiago2025-07-31T19:03:38Z2025info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisapplication/pdfhttps://repositorio.uta.edu.ec/handle/123456789/45228esinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositorio Universidad Técnica de Ambatoinstname:Universidad Técnica de Ambatoinstacron:UTA2026-02-20T22:48:53Zoai:repositorio.uta.edu.ec:123456789/45228Institucionalhttps://repositorio.uta.edu.ec/Universidad públicahttps://uta.edu.ec/https://repositorio.uta.edu.ec/oai.Ecuador...opendoar:02026-02-20T22:48:53Repositorio Universidad Técnica de Ambato - Universidad Técnica de Ambatofalse |
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