Repositorio Institucional de CIMAV (Centro de Investigación en Materiales Avanzados)
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Sustitución de película nanométrica de CdS por ZnS en arreglos para celdas solares de segunda generación
Se realizó un arreglo de películas nanométricas semiconductoras
(CdS/CdTe/ITO/ZnO y ZnS/CdTe/ITO/ZnO) sobre sustratos de
vidrio/ITO comercial mediante baño químico y erosión catódica, con
el fin de sustituir CdS por ZnS y comparar sus propiedades
morfológicas, ópticas y eléctricas.; siendo la celda identificada como
ZnS/CdTe/ITO/ZnO1 la de mayor conductividad
OPTIMIZACIÓN DEL PROCESO ETANOSOLV PARA LA OBTENCIÓN DE CELULOSA BIOMÁSICA Y VALORACIÓN DE DIFERENTES RUTAS DE ACETILACIÓN DEL MATERIAL
La madera es la fuente lignocelulósica renovable más abundante que existe y sus componentes pueden ser materia prima para generar diversos productos de interés. De la producción total, el 20 a 25% son residuos sólidos, principalmente aserrín, el cual se dispone en pilas a cielo abierto generando un impacto ambiental negativo.
La separación de los componentes de la biomasa comúnmente se lleva a cabo con ácidos y bases fuertes, un impacto ambiental negativo adicional, como alternativa se encuentran: el tratamiento etanosolv y la disolución en líquidos iónicos. La ventaja del tratamiento etanosolv es que se usa un solvente menos tóxico y recuperable para separar y remover hemicelulosa y lignina. La ventaja de los líquidos iónicos es que, debido a su interacción con la biomasa, se crea un medio para hacer la modificación química y el líquido iónico puede ser recuperado y reutilizado.
El aserrín de encino Quercus sp, se trató por etanosolv usando como catalizadores AlCl3, FeCl3 y H2SO4; distintas concentraciones de catalizador (0.05, 0.1 Y 0.2 M); temperaturas (140, 160, 180 °C) y tiempos de reacción (15, 30, 45, 60 min) de acuerdo a un diseño experimental factorial completo de 3x3x3x4. Para determinar si hay diferencias significativas entre los tratamientos, se realizó un análisis estadístico ANOVA para tres respuestas: la recuperación de celulosa, el rendimiento y la deslignificación. En general, bajas concentraciones de catalizador, tiempos de contacto y temperaturas arrojan los mayores valores para la recuperación de celulosa. La deslignificación, en cambio, se ve favorecida por altas temperaturas
SÍNTESIS Y DISPERSIÓN DE GRAFENOS EN UNA ALEACIÓN DE ALUMINIO 7075
Hoy en día los materiales compuestos han tomado gran importancia debido a que estos posen
propiedades que los materiales fabricados por métodos convencionales como la fundición no
se podrían obtener. Se le considera material compuesto a los materiales que están constituidos
por la unión de dos o más materiales con distintas propiedades entre sí y en su mayoría son
hechos tomando un material (matriz) el cual está rodeado por fibras o partículas de mayor
rigidez que este (reforzante).
El trabajo presente está constituido por dos secciones, las cuales son: la síntesis de grafenos
y la fabricación de un compuesto de matriz metálica base Al-7075 empleando los grafenos
como reforzantes. Los grafenos fueron sintetizados por el método de hielo seco, el cual
consiste en la combustión de magnesio en una atmosfera de CO2. La fabricación de los
compuestos base Al-7075, tendrán adiciones de grafeno con un máximo del 1% en peso.
Estos compuestos se procesaron mediante molienda mecánica (MM) para obtener la
dispersión de los grafenos en la matriz metálica, acto seguido se realizó la compactación en
frio de los polvos para la obtención de las probetas. Por último se sinterizaron las probetas
para la consolidación de las mismas para ser evaluadas a través de ensayos mecánicos como
compresión y dureza.
Los grafenos obtenidos mediante la síntesis de hielo seco fueron caracterizados por las
técnicas de microscopía electrónica de barrido (MEB), microscopía electrónica de
transmisión (MET), difracción de rayos X (DRX), espectrometría Raman y análisis
termogravimétrico (TGA). Los análisis mencionados anteriormente se llevaron a cabo para
la caracterización de la morfología y pureza de los grafenos sintetizados.
Los compuestos fabricados fueron analizados mediante microscopía óptica (MO), MEB,
MET, DRX, TGA y análisis químico (ICP), esto para observar los cambios que se pudieran
presentar debido a los procesos utilizados para la obtención de los mismos. Para la
caracterización de las propiedades mecánicas, se llevaron a cabo ensayos de dureza y
compresión.
A medida que se llevó acabo la caracterización de los compuestos, se encontró la presencia
de carburos de aluminio (Al4C3), por lo que se realizó como trabajo adicional una prueba con
adición de grafito a la matriz de aluminio, esto para poder determinar si la formación de
carburos de aluminio es el mayor aportador al incremento de las propiedades mecánicas o lo
son los grafenos en sí
Effect of Pd/C, Au/C and PdAu/C Synthesized Using Ionic Liquids in the Electro-Oxidation of Crude Glycerol in Alkaline Media
Crude glycerol as waste from the synthesis of biodiesel has been used in fuel cells to obtain electrical energy using mainly Pt-based electrocatalysts. In the present work, nanoparticles of Pd/C, Au/C and PdAu/C were synthesized and tested in the electrooxidation reaction of crude glycerol. The synthesized materials were characterized by X-ray diffraction (XRD), X-ray fluorescence (XRF), thermogravimetric analysis (TGA), high-resolution transmission electron microscopy (HR-TEM) and cyclic voltammetry. On the other hand, crude glycerol was prepared by transesterification reaction in alkaline medium and temperature with edible vegetable oil, KOH and methanol. In addition, Pd, Au and PdAu were synthesized and supported on Vulcan® carbon via green chemistry using the 2 hydroxyethylammonium formate ionic liquid. The micrographs obtained by HR-TEM revealed the presence of hemispherical particles with sizes between 8 and 30 nm. The electrocatalytic evaluation performed by cyclic voltammetry at 0.1, 0.5, 1, 1.5 and 2 M in alkaline medium of glycerol and crude glycerol. Raman spectrum of crude glycerol showed bands of methanol, soaps and glycerol, and the Raman spectrum of purified glycerol exhibited the characteristically signals of analytical glycerol. The maximum current density peak (55 mA mg ) was obtained employing PdAu/C at 2 M glycerol. On the other hand, for 2 M crude glycerol, PdAu/C showed two maximum current densities peaks at 0.18 and 0.44 V vs NHE, associated to the oxidation of methanol and glycerol from crude glycerol. In summary, PdAu/C can be used as an alternative to Pt-based electrocatalysts for the efficient usage of crude glycerol as fuel for energy conversion applications
Desarrollo de materiales compuestos derivados de materiales reciclados Policarbonato (PC) / Polipropileno (PP)
En la presente investigación se elaboraron compósitos a partir de materiales reciclados, los cuales fueron el policarbonato y el polipropileno. A dichos compuestos se les agregó un agente compatibilizante de tipo polimérico base acrílica. Las mezclas PP+PC y PP+PC+Agente compatibilizante fueron realizadas con una cámara de mezclado interno Brabender. Los compósitos fueron analizados mediante las técnicas de caracterización comúnmente empleadas para los polímeros convencionales, las cuales fueron: reometría rotacional, así como las técnicas de calorimetría diferencial de barrido y análisis termogravimétrico. El proceso experimental arrojó la viscosidad de las mezclas poliméricas PP+PC+Agente compatibilizante fue mayor respecto a la mezcla sin agente compatibilizante por lo cual se deduce que la acción compatibilizante del agente empleado fue efectiva
ELABORACIÓN Y CARACTERIZACIÓN DE FOTOCELDA UTILIZANDO ELECTRODO ÓPTICAMENTE TRANSPARENTE DE ÓXIDO DE INDIO Y ESTAÑO (ITO) MEDIANTE TÉCNICA RF-SPUTTERING
Por medio de la técnica RF-sputtering se depositó una serie de películas delgadas semiconductoras para crear un arreglo fotovoltaico ópticamente transparente. El apilamiento de películas se realizó sobre un sustrato de óxido de indio y estaño en virtud a sus propiedades conductoras y ópticas
TOXICIDAD DE NANOPARTÍCULAS DE ÓXIDO DE COBRE (CuO NPs) EN CEPAS SOLUBILIZADORAS DE P AISLADAS DE SUELOS AGRÍCOLAS
El fósforo es un nutriente esencial para las plantas, pues forma parte de procesos metabólicos esenciales como transducción de
señales, biosíntesis macromolecular, transferencia de energía y fotosíntesis, sin embargo, solo el 0.1% del P total está disponible para
asimilación. Los suelos agrícolas contienen grandes cantidades de fosfatos insolubles que solo pueden convertirse en formas
asimilables para las plantas mediante la acción de bacterias que tienen el potencial de mineralizar y solubilizar P orgánico e
inorgánico en el suelo (ej. Pseudomonas, Bacillus y Rhizobium). Las nanopartículas de óxido de cobre (CuO NPs) tienen aplicaciones
en sensores, agentes antimicrobianos, como biocidas en agricultura, su uso ha aumentado, la proyección esperada de la producción
de nanomateriales llegará a más de 58,000 toneladas para 2020. Los residuos generados para este tipo de industria afectan al medio
ambiente, principalmente ecosistemas del suelo, seguidos de los del agua y aire, por ello la obtención de información de como las
nanopartículas pueden afectar las comunidades microbianas es de gran importancia para realizar propuestas con el objetivo mitigar su
impacto ambiental
Síntesis y Caracterización de MoO3 Nanoestructurado
Las recientes investigaciones en términos de nanoparticulas inorgánicas han permitido su
uso como aditivos para lubricantes líquidos con el fin de ser aplicados en tribología.
Debido a esta necesidad, partiendo de Oxido de Molibdeno (MoO3) de tamaño micrométrico
el cual es sintetizado por el método de síntesis hidrotérmica asistida por microondas,
se logró reducir el tamaño mediante molienda mecánica. Con el fin de obtener
mejores propiedades tribológicas, el MoO3 se sulfuro a MoS2 mediante sulfuración en atmosfera
de H2S/H2, obteniendo estructuras nanométricas con morfologías específicas. Fi
nalmente, todas las muestras fueron caracterizadas mediante Difracción de Rayos X y Microscopia
Electrónica de Barrido, obteniendo de esta manera los planos característicos y
la morfología de las partículas
Estudio del escalamiento y morfología del ZnO vía síntesis hidrotermal
Las múltiples aplicaciones que
presenta el Óxido de Zinc ha
conllevado a generar un gran interés
en el sector de la industria. El tipo de
aplicaciones se deben a las diferentes
morfologías que puede presentar
este material a escalas nanométricas
Estudio de la Disolución de Partículas de WC en la Matriz Metálica de Fe-Cr-C-B, empleada como Recubrimiento Hardfacing
El Hardfacing es la aplicación de una superficie durable que presenta alta
dureza, una microestructura gruesa y excelente resistencia
mecánica, sobre un metal base para proveerle de mejores propiedades ante el
deslizamiento metal-metal con altos esfuerzos de contacto, desgaste por
impacto, abrasión, erosión, o picaduras y corrosión o cualquier combinación de
estos. [1