Repositorio Institucional de CIMAV (Centro de Investigación en Materiales Avanzados)
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Estudio de la electro-oxidación de sorbitol y sus intermediarios en medio alcalino utilizando nanocatalizadores de Au y AuPd
El sorbitol está considerado como uno de los 12 productos químicos más importantes obtenidos a partir de la biomasa, por su extenso uso en la industria, y tiene la capacidad de transferir hasta 26 electrones mediante su electro-oxidación, presentándose como una alternativa verde para la producción de energía. El presente trabajo estudió el proceso de electro-oxidación de sorbitol (SOR) en un rango de 10 a 1000 mM y de glucosa (GOR) y sus principales subproductos en medio alcalino (D-glucono--lactona, ácido glucónico y ácido glucurónico), empleando catalizadores de Au y Pd, por ser altamente activos para la oxidación de glucosa2 y alcoholes3, respectivamente. Mediante el uso de líquidos iónicos fue posible sintetizar nanocatalizadores de Au/C, Pd/C y AuPd/C. Los análisis por HR-TEM y TGA mostraron tamaños de partícula entre los 8-20 nm y una composición de 80:20 %. Las pruebas electroquímicas revelaron que AuPd/C presenta la mayor actividad hacia la SOR, obteniéndose densidades de corriente de pico de hasta 20 mA/mg y un potencial de oxidación de 0.18 V/ENH. Las pruebas de electro-oxidación de las especies intermediarias de la SOR mostraron que la elevada actividad de AuPd/C puede atribuirse a la sinergia entre ambos catalizadores metálicos: Au favorece la oxidación de
glucosa y ácido glucurónico, mientras que Pd es altamente activo para oxidar D-glucono--lactona y ácido glucónico
Efecto del ZrO2 en la formación de la Cordierita, en el sistema MgOAl2O3- SiO2- MoO3
Resumen
En la presente investigación se han estudiado un material cerámico de composición estequiométrica con
proporciones variables de ZrO2 como agente de nucleación para examinar el efecto de la adición de nucleación
en la secuencia de cristalización y transformación a la fase estable, cordierita. Se ha demostrado a que el ZrO2
es uno de los agentes nucleantes más efectivos y que si se utilizan cantidades grandes. La cristobalita se forma
como una fase intermedia y está asociada con cambios rápidos de volumen y en consecuencia, con productos
porosos débiles
Electrocatalytic Effect of the Bimetallic Composition of PtxAyy in the Sorbitiol Electro-Ocidation Reaction in Alkaline Medium
Sistema automático para la separación y pre-concentración de plomo en muestras ambientales para su determinación por espectrometría de fluorescencia atómica y espectrofotometría UV-Visible
Se presenta un sistema en flujo multiconmutado para la
separación y pre-concentración automática de plomo
(Pb) desde diferentes matrices ambientales.
La extracción en fase sólida (SPE) del elemento tuvo
lugar mediante el uso de una resina comercial
altamente selectiva (Pb-Resin).
La extracción química fue optimizada mediante el uso
de un diseño de experimentos multivariante (diseño
factorial completo 2k y un diseño central compuesto),
garantizando con ello un eficiente pre-tratamiento de
muestra, requisito indispensable para una adecuada
determinación. Dos detectores fueron utilizados: un
espectrómetro de fluorescencia atómica (AFS; LD =
0.004 μg L-1 de Pb2+ y LQ = 0.014 μg L-1 de Pb2+) y un
espectrofotómetro UV-Visible portátil (λ = 520 nm, LD =
0.79 μg L-1 de Pb2+ y LQ = 2.6 μg L-1 de Pb2+). Las
ventajas analíticas de cada uno de estos fueron
explotadas al máximo, teniendo límites de detección
(LD) y cuantificación (LQ) por debajo de lo que señalan
las normativas internacionales para la determinación
de plomo en muestras ambientales, además el uso del
espectrofotómetro portátil permitió conformar un
sistema totalmente automático hasta la determinación y su posible manejo en campo
Metalurgia de polvos para fabricar una aleación de aluminio 2024 reforzada con carburo de tungsteno (Al-Cu-Mg-WC)
La aleación de aluminio 2024 esta conformada principalmente por aluminio, cobre y magnesio. Debido a su
elevada resistencia mecánica, posee un gran campo de aplicación en la industria aeronáutica y militar. Esta aleación fue
fabricada utilizando la metalurgia de polvos, pero además se le agrego carburo de tungsteno como partícula reforzante.
Experimentando con esta mezcla, durante las diferentes fases de la pulvi-metalurgia (Fig.1.1) se obtuvieron diferentes
configuraciones de esta aleación, para al final, someterlas a una prueba de micro-dureza vickers para determinar cual de estas
variaciones obtiene mejores propiedades de dureza
USO DE NANOPARTÍCULAS DE TITANATO DE SODIO COMO INHIBIDORES DEL CRECIMIENTO EN CRISTALES DE TIOSALES DE MOLIBDENO
DESARROLLO Y ESTUDIO DE UNA MEZCLA TERNARIA POLIMÉRICA, EVUALUACIÓN DE PROPIEDADES TÉRMICAS, REOLÓGICAS Y OBTENCIÓN DE FILAMENTO PARA IMPRESIÓN 3D
Hace unas décadas, las mezclas poliméricas comenzaron a ser un campo de estudio muy importante en la investigación ya que es un método muy común para producir materiales con
nuevas o mejores propiedades a comparación de las que puede presentar un homopolímero [1]. Pero es algo limitado ya que la miscibilidad es un factor que interfiere con el propósito de la
investigación[2]. Por lo cual la selección de los polímeros podría ser el paso más importante de este proceso. El ácido poliláctico (PLA) es uno de los polímeros biodegradables y reciclables
más importantes y con una amplia gama de utilidades gracias a sus buenas propiedades mecánicas e hidrofóbicas. Gracias a estas propiedades tiene una facilidad para ser procesado en
un equipo convencional de laboratorio como lo es un extrusor. La poliamida 6 (PA 6) es un polímero termoplástico semi-cristalino con excelentes propiedades mecánicas y químicas,
aprovechándolas en la industria automovilística en su mayoría [3]. Una de sus propiedades que se puede tomar como desventaja es que es un polímero hidrofílico. El poliestireno-metilmetacrilato
(SMMA) es un copolímero descubierto hace poco conformado por poliestireno (PS) y polimetil-metacrilato (PMMA)
Influencia de la deformación plástica y la relación en peso de Cu / Mg sobre los mecanismos de fortalecimiento y el comportamiento de precipitación de las aleaciones de aluminio AA2024
Siendo el segundo elemento más abundante sobre la tierra, las aleaciones de aluminio se han convertido en uno de los materiales mayormente usados en la
ingeniería mecánica de la actualidad. Debido a que el aluminio puro no presenta muchas características provechosas para las aplicaciones ingenieriles, como el
fuselaje de un avión o el bloque de un motor automotriz, es aleado con otros elementos para mejorar sus propiedades. Una de las aleaciones más populares, por
sus características como alto índice de resistencia especifica, alta resistencia a la corrosión y alta conductividad (térmica y eléctrica), es la aleación aluminio
AA2024[1-2].
Esta aleación ha respondido muy bien a los diferentes procesos de endurecimiento [1], sin embargo aun cuando se han estudiado durante varios años y de manera
individual, la variación de elementos aleantes o el valor de la deformación plástica como influencia en el comportamiento de precipitación, existen pocos estudios
de la combinación de dichas variantes; siendo el propósito de este trabajo la evaluación del anterior efecto combinado
Materiales híbridos a base de Bi2WO6 y polímeros de Poli(N-vinilcarbazol) como capa activa absorbente en la región visible para la generación de fotocorriente
La presente tesis describe la síntesis de nanopartículas de Bi2WO6 (BWO) con una brecha brohibida (Eg) de 2.7 eV mediante un método hidrotermal asistido por microondas, lo que redujo considerablemente el tiempo de síntesis de 48 h a 15 min. Los óxidos obtenidos presentaron un alto grado de pureza al no observar señales adicionales en los patrones de difracción, también se observó, por los anchos de las señales de los patrones de difracción, que el tamaño de cristalito en los óxidos es muy pequeño.
Los copolímeros de poli (N-vinilcarbazol-co-acrilato de butilo) se sintetizaron mediante una polimerización en suspensión obteniendo copolímeros con una Tg reducida, lo cual es ideal para la formación de las películas delgadas que se buscan.
Al realizar la formación de los compósitos, se observó que se presenta una disminución en el Eg del material, los cual indicó un acoplamiento en las bandas del óxido y los polímeros, observándose los valores más bajos para los sistemas de PVK-BWO y PVK12.5-BWO. Esta disminución en el Eg es ideal para la aplicación de celdas solares, ya que indica que los compuestos presentaron un corrimiento en la absorción hacia la región visible del espectro electromagnético.
Se observó que el poli(N-vinilcarbazol) es capaz de formar una película muy homogénea de aproximadamente 50 nm de espesor con partículas de Bi2WO6 inmersas en la matriz polimérica; sin embargo, el copolímero con 12.5% de poli(acrilato de butilo) formó una película muy irregular con espesores que van de los 50 a los 500 nm, observándose una morfología que indica una segregación de fases relacionada con la formación de zonas ricas en poliacrilato de butilo producto de las diferencias en las reactividades de los monómeros.
Los resultados de fotocorriente indicaron que las películas formadas por PVK y partículas, presentan los mayores valores en la generación de fotocorriente; la película que mayor valor presentó (10.2x10-4 A/cm2) fue aquella que contiene la mayor cantidad de partículas dispersas (2.5 mg)
EVALUACION DE CUATRO METODOS PARA RECUPERACION DE ORO A PARTIR DE UN MINERAL REFRACTARIO
Este trabajo se basa en la comparación de los pretratamientos de oxidación
biológica, oxidación química, molienda ultrafina y tostación aplicados a un
concentrado mineral refractario de Velardeña, para beneficiar oro tomando
como base la parte de recuperación y el cuidado ambiental, basado en los
cambios de estructura que haya durante el proceso de oxidación.
El concentrado mineral, contiene principalmente pirita y arsenopirita, los
productos formados en la oxidación biológica son jarosita, en la oxidación
química óxido de arsénico, en la tostación formación de hematita y
maghemita así como desprendimiento de dióxido de azufre y arsénico, en la
molienda ultrafina no hubo cambios químicos o estructurales, solo
disminución en el tamaño de partícula.
Al obtener los residuos de los pretratamientos se inicia la etapa de lixiviación
con cianuro sódico. Los resultados muestran las siguientes recuperaciones
de oro: biooxidación al 5% de sólidos 36.25%, oxidación química 1.50%,
molienda ultrafina 21.50% y tostación 37.00%.
Finalmente se proponen a los métodos de oxidación biológica y molienda
ultrafina como los “mas amigables” ambientalmente al no desprender gases
tóxicos y obtener recuperaciones de oro satisfactorias para el caso de un
mineral refractario