Repositorio Institucional de CIMAV (Centro de Investigación en Materiales Avanzados)
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Influence of mesoporous substrate morphology on the structural, optical and electrical properties of RF sputtered ZnO layer deposited over porous silicon nanostructure
Get PDFMorphological, optical and transport characteristics of the RF sputtered zinc oxide (ZnO) thin films over the mesoporous silicon (PS) substrates have been studied. Effect of substrate porosity on the grain growth and transport properties of ZnO has been analyzed. Physical and optical properties of ZnO–PS structures were investigated using scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffraction (XRD), atomic force microscopy (AFM), and photoluminescence (PL) spectroscopy. Our experimental results indicate that on changing porosity of the PS substrates, regularity of the spatial distribution of the ZnO nanocrystallites can be controlled. While the morphology and grain size of ZnO depended strongly on the morphology and pore size of the PS substrates, the rectifying factors of the metal semiconductor junction were found to be different by a factor of 3. The deposition of semiconducting oxides on such mesoporous substrates/templates offers the possibility to control their properties and amplify their sensing response
Síntesis y Caracterización de Nanocompósitos de Óxido de Grafeno/Dióxido de Titanio para la Evolución Fotocatalítica de Hidrógeno a partir de la Molécula del Agua
Get PDFLa obtención de hidrógeno a partir de la disociación de la molécula agua “water splitting” mediante energía solar se ha considerado como una de las soluciones para sustentar la de manda de energía a nivel mundial y más aún en busca de la preservación del medio ambiente.
En los últimos años, el óxido de grafeno ha hecho una gran contribución a la mejora del rendimiento generación de hidrógeno mediante fotocatálisis.
Este documento proporciona un panorama general del estudio del arte en la investigación de materiales combinados con óxido de grafeno para el desprendimiento de hidrógeno a partir de la disociación del agua por fotocatálisis. Comienza con una breve introducción de la situación actual y los principios básicos de generación de hidrógeno por esta técnica y las propiedades del óxido de grafeno para su aplicación en esta área con la correspondiente justificación del uso de GO/TiO2 como material fotocatalítico, así mismo la discusión y análisis correspondiente a los productos obtenidos durante el proceso de síntesis, tomando como referencia datos proporcionados por la literatura
Efecto del ciclado térmico en la cinética de oxidación en alta temperatura de un acero inoxidable super-duplex UNS S32760
Get PDFDentro de la gama de aceros inoxidables, los aceros tipo super dúplex son ampliamente
utilizados en la industria química y petrolera, debido a su alta resistencia a la corrosión en diversos
tipos de electrolitos a temperaturas relativamente bajas, y aquí hay una amplia literatura científica
al respecto. En procesos de alta temperatura, y a diferencia de otras familias de aceros inoxidables,
el comportamiento de aceros dúplex ha sido poco estudiado en condiciones isotérmicas, y aún
menos en condiciones de ciclado térmico.
En este trabajo se llevó a cabo un estudio de la oxidación en alta temperatura de un acero
inoxidable super-dúplex UNS S32760 a 800, 900 y 1000 ºC hasta por 60 horas en aire quieto, en
condiciones tanto de ciclado térmico como isotérmicas, haciendo una comparación con los
obtenidos para un acero inoxidable austenítico AISI 304.
Los resultados para el acero UNS S32760 a 800 oC y 900 ºC mostraron un comportamiento
cinético de tipo parabólico, tanto en condiciones de ciclado térmico como isotérmicas. En este
rango de temperatura, y en ambas condiciones térmicas, el acero super-dúplex registro una menor
ganancia de peso/área que el acero AISI 304. En ciclado térmico a 900 ºC, este acero austenítico
registro pérdida de peso en cada ciclo, mostrando un comportamiento cinético de tipo lineal. En
condiciones de ciclado térmico a 1000ºC, el acero super-dúplex presento un proceso severo de
oxidación considerable, registrando una importante ganancia de peso/área, mientras que el acero
AISI 304 sufrió un proceso de agrietamiento y descarapelamiento de la costra de óxido formada,
conduciendo a una importante pérdida de peso/área. En condiciones isotérmicas a 1000 ºC, ambos
aceros experimentaron daño por oxidación muy considerable, con el acero super-dúplex
registrando mayor ganancia en peso que el acero AISI 304.
Las morfologías de óxidos formados para las diferentes condiciones, así como distribución
de elementos detectados en plan vía EDS, y su composición vía difracción de rayos X, explican
de alguna manera los comportamientos observados
INCORPORATION OF IrO2 AND RuO2 INTO Pd NANOPARTICLES FOR BOOSTING THE ELECTROCATALYTIC ACTIVITY TOWARD ELECTRO-OXIDATION OF CRUDE GLYCEROL FROM BIODIESEL
Get PDFSYNTHESIS OF TRANSITION METAL OXIDES MIXTURES BASED ON NiCo AND MoCoW WITH LOW Pt CONTENT FOR OXYGEN REACTION REDUCTION IN ALKALINE MEDIA
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SÍNTESIS Y CARACTERIZACIÓN DEL ÓXIDO DE BISMUTO (Bi2O3) DOPADO CON Ce PARA LA PRODUCCIÓN DE HIDROGENO
Get PDFUn proceso importante para el suministro de energía en el
futuro pasa a ser la producción de “Hidrógeno" a partir de la
división del agua. Dentro de las alternativas para la producción
limpia de hidrógeno se encuentran los procesos fotocatalíticos,
en los cuales las reacciones son inducidas por la luz solar y tienen
lugar en la superficie de un catalizador.
El óxido de Bismuto es un fotocatalizador de color amarillo con
6 fases cristalográficas (α,β,γ,ε,δ,ω) que le permiten tener una
buena estabilidad además de funcionar como fotocatalizador
Obtención de Materiales carbonosos y furanos a partir de Bagazo de agave por carbonización hidrotérmica
Get PDFEn el presente trabajo se busca realizar la valorización del bagazo de agave por medio de la síntesis de materiales carbonosos y por la obtención de sustancias de alto valor comercial (Furfural y 5- hidroximetilfurfural), con un método amigable con el ambiente, como es el proceso de carbonización hidrotermal (HTC).
El HTC se llevó acabo en un rango de temperaturas de 130°C a 180°C a diferentes tiempos de retención (1- 24 horas), los rendimientos de hidrochar variaron de un 90% a un 60%; estos disminuían conforme aumentaba la severidad del proceso. Los hidrochares obtenidos presentaron altas relaciones de O/C en comparación con otros estudios, lo cual indica que el carbón sintetizado en este estudio posee una mayor cantidad de grupos funcionales.
Se seleccionaron varios hidrochares tratados a diferentes severidades, y se carbonizaron a 900 °C para aumentar su área superficial y porosidad. Aunque en el tratamiento de HTC el rendimiento del hidrochar disminuye cuando aumenta la severidad, para el rendimiento de carbonización, sucede lo contrario, obteniéndose un mayor rendimiento de carbonización, cuando los carbonos eran tratados a severidades altas. El bagazo de agave sin tratamiento presentó un rendimiento de carbonización del 15%, mientras que el hidrochar tratado a 180°C/24h obtuvo un rendimiento de carbonización de 32.4%. La máxima área superficial obtenida con los carbonos (sin activación) fue de 306 m2/g, presentada por el carbón tratado a condiciones de HTC de 180°C/6h.
Se seleccionó el carbón obtenido a 180°C/6h para realizar la activación, aumentando su área superficial hasta 610 m2/g con una activación a 45 min de CO2, un área superficial intermedia considerando estudios anteriores. El rendimiento total de todo el proceso de obtención de carbón activado fue de un 11%
"Síntesis de nanomateriales óxido magnético-TiO2 por estrategias del método de reacción en microemulsión aceite-en-agua y su evaluación fotocatalítica en la producción de H2"
Get PDFActualmente, el gran reto en la síntesis y aplicación de nanomateriales en la
producción fotocatalítica de hidrógeno (H2), es la preparación de nanoestructuras
capaces de aprovechar la luz solar, una fuente de energía renovable y gratuita. En
este aspecto, el material fotocatalizador más estudiado por sus excelentes propiedades
fotocatalíticas, el óxido de titanio (TiO2), carece de los atributos necesarios para
captar la región visible del espectro solar (que comprende poco más del 40 %) pues
su absorción óptica se encuentra en la región de luz ultravioleta [2]. Sin embargo, dada
la flexibilidad de algunos métodos de síntesis es posible acoplar una fase activa en luz
visible junto al TiO2, generando un nanomaterial compuesto (nanomaterial híbrido)
capaz de absorber luz por encima de los 400 nm. Además, dependiendo de la segunda
fase, es posible mejorar la separación de cargas, estabilidad estructural, e inclusive
incorporar propiedades ajenas a la primera fase en una sola plataforma multifuncional.
Un ejemplo de ello son los nanomateriales híbridos óxido magnético-TiO2, que
permiten recuperar el fotocatalizador (del medio de reacción) de manera rápida,
sencilla y eficaz al aplicar un campo magnético externo [3]. Cabe mencionar que
óxidos magnéticos, como las ferritas espinela (ej. CoFe2O4, NiFe2O4 y ZnFe2O4),
han demostrado poseer también valiosas propiedades fotocatalíticas, pues presentan
una eficiente absorción de luz visible debido a sus valores de bandgap relativamente
bajos (<2 eV), buena conductividad eléctrica (favorable para la transferencia de
electrones y huecos), una gran capacidad de adsorción-desorción molecular, adecuada
estabilidad contra la fotocorrosión, y baja toxicidad [4, 5]. Aunque en los últimos
años el estudio de las ferritas tipo espinela en relación a la producción de hidrógeno
ha ido en aumento, la capacidad de esta familia de óxidos no ha sido totalmente
explorada, especialmente con nanopartículas M2+Fe2O4 sintetizadas por métodos de
microemulsión. Considerando lo anterior, este trabajo de tesis se enfoca en el estudio
de la síntesis y evaluación fotocatalítica de nanomateriales simples M2+Fe2O4 (M: Co,
Ni y Zn) y TiO2, así como los híbridos correspondientes (M2+Fe2O4-TiO2), mediante el
desarrollo de dos estrategias (semilla e impregnación) basadas principalmente en el
método de reacción en microemulsión del tipo aceite-en-agua (O/W). La caracterización
mediante las técnicas de XRD, SEM, HRTEM-STEM, UV-VIS, XPS y VSM, de lo
Efecto del agente compatibilizante TOH7 sobre las propiedades térmicas del HDPE
Get PDFEn el presente trabajo se formularon materiales compuestos de polietileno/agente compatibilizante, los cuales fueron fabricados en un extrusor mono husillo. El agente compatibilizante empleado es de tipo polimérico base acrílica con grupos funcionales hidroxilo, que fue sintetizado vía polimerización en emulsión y que contiene el monómero 2-hidroxietil metacrilato (HEMA). Se pretende evaluar el efecto del agente compatibilizante sobre las propiedades térmicas del Polietileno de Alta Densidad (HDPE). Los compósitos fueron moldeados por compresión y caracterizados mediante análisis termogravimétrico y calorimetría diferencial de barrido. De los resultados obtenidos, se encontró que al agregar el agente compatibilizante, las propiedades térmicas del HDPE mejoraron