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http://ciad.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1006/1166| EFICIENCIA DE UNA ANTENA FOTOSINTÉTICA ARTIFICIAL INTEGRADA POR PIGMENTOS FOTOSINTÉTICOS Y ZEOLITA LTL | |
| Jesús Francisco Monzón Bensojo | |
| DAVID ROBERTO SEPULVEDA AHUMADA | |
| Acceso Abierto | |
| Atribución-NoComercial-SinDerivadas | |
| El calentamiento global es reconocido por la ONU como una de las amenazas más devastadoras que la humanidad enfrenta, la mitigación del problema implica el uso de energías renovables como la energía solar. La fotosíntesis artificial que se inspira en su contraparte natural, investiga la captación y transferencia de energía en antenas con moléculas sintéticas y zeolita LTL como sistema anfitrión. Nuestra motivación fue evaluar teóricamente pigmentos fotosintéticos naturales en el mismo sistema anfitrión, dado que estos pigmentos son amigables con el medio ambiente, abundantes, ubicuos y económicos; para saber si captaban y transferían energía eficientemente como moléculas aisladas de una planta superior. El estudio consistió de una fase para elegir una diada y de otra fase para calcular la eficiencia FRET del composito. Durante la primera fase se usaron los métodos CR-DFT y TD-DFT para los cálculos en el estado fundamental y el estado excitado, respectivamente. Se obtuvieron propiedades geométricas y electrónicas de 8 pigmentos en fase gas y no se encontró diferencia significativa (p < 0.05) de las propiedades electrónicas entre los pigmentos. Solo la β-criptoxantina y la zeaxantina cupieron en los canales de la zeolita y por sus valores de energía HOMO-LUMO se asignaron como donador y aceptor, respectivamente. Adicionalmente se determinó que el MeOH sería un buen solvente para cálculos en fase condensada; finalmente, hubo una correlación satisfactoria entre los espectros IR y UV teóricos al contrastarlos con la información experimental disponible. Durante la fase final se evaluaron 5 compositos a una distancia intermolecular aproximada de 10, 14, 17, 20 y 21 Å, con un nivel de teoría ONIOM2:DFT/CAM-B3LYP/6-311+G(d,p):MM/UFF. El valor del radio de Förster de la diada fue de 22.4 Å, el composito 14 presentó la energía de interacción más baja (-7.921 eV) y su eficiencia FRET fue de 94.8%. Los campos eléctricos fuertes que prevalecen en los canales de la zeolita provocaron una pérdida de coplanaridad de las moléculas del orden de 4.80°, las moléculas interactuaron con las paredes del canal. En conclusión, los carotenoides captaron y transfirieron energía eficientemente, como lo hacen en una planta superior y su eficiencia fue competente con las eficiencias reportadas para otros compositos sintéticos. No obstante, dado que nuestra investigación fue estrictamente teórica, es necesario que otros investigadores experimentales y teóricos prueben nuestra hipótesis | |
| 18-07-2019 | |
| Tesis de doctorado | |
| Español | |
| CONTROL AMBIENTAL DE ENFERMEDADES | |
| Versión publicada | |
| publishedVersion - Versión publicada | |
| Aparece en las colecciones: | TESIS DE DOCTORADO EN CIENCIAS (DC) |
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