Repositorio Institucional de CIMAV (Centro de Investigación en Materiales Avanzados)
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A Proposal based on quantum phenomena for the ORR mechanism on Nitrogen-doped Carbon-based electrocatalysts. A DFT study
Get PDFSeveral theories attempt to explain how nitrogen-doped carbon-based electrocatalysts
work during the oxygen reduction reaction (ORR). However, no consensus has been
reached on which of the proposedmechanisms is the most accurate. The present work
aims to establish a hypothesis of this mechanism, based on the hybridization change of
graphene lattice carbons, from sp2 to sp3. As shown in several studies, carbons with sp3
hybridization are able to store electrons (i.e. work as capacitors), this phenomenon, along
with nitrogen inversion, due tolattice defects, presumably allows nitrogen to work as a
switch, by letting pass or stopping the flow of electrons, thus generating active sites to
enhance the ORR. Computational chemistry has been propose to prove this hypothesis.
Ninety-two doped and undopedgraphene atomswere constructed using the Gaussian View
5.0® program and geometries optimized by applying the DFT in Gaussian 09® program, to
compare lattice changes in bond angles and lengths. The obtained results did not present
significant changes to help demonstrating the hypothesis. The understanding of this
phenomenon will allow to evaluatethe feasibility of continuing the study and development
of these type of materials or if they have reached their limit as low-cost electrocatalysts
Study of Temperature Distribution Over a Stirling Engine by Using the Schlieren Technique
No full textDesarrollo de una síntesis de cristales porosos magnéticos para la extracción en fase sólida de arsénico
Get PDFEn este proyecto de investigación se presenta un método para la síntesis de nanocristales porosos magnéticos (ZIF-8@Fe3O4), para la extracción de contaminantes ambientales. Dicha síntesis se basa en el encapsulamiento de nanopartículas de Fe3O4 en los cristales de la red metalo-orgánica ZIF-8, basada en la coordinación de Zn (II) con 2-metilimidazol. En la síntesis propuesta se hace uso del ligando monodentado butilamina con el fin de promover la protonación del 2-metilimidazol, acelerando el crecimiento cristalino.
Con el fin de evaluar la síntesis propuesta se realizó un diseño de experimentos factorial de dos niveles (DOE), en el cual se propuso modificar las relaciones estequiométricas entre los precursores y evaluar el impacto en las características físicas de interés del cristal (área superficial y distribución de las partículas magnéticas), así como, en el rendimiento de la síntesis y en el desempeño de los nanocristales como absorbentes de arsénico en medio acuoso.
Las muestras obtenidas en el experimento factorial fueron caracterizadas utilizando las técnicas de difracción de rayos X en polvo, microscopia electrónica de barrido (SEM), adsorción-desorción de nitrógeno y termogravimetría.
El encapsulamiento de las nanopartículas de Fe3O4 fue exitoso y el análisis SEM permitió observar su presencia y distribución en la superficie del cristal. Todas las muestras obtenidas presentaron un patrón difracción de rayos X comparable con el reportado en la literatura y un área superficial igualmente comparable con la publicada (entre 300 y 600 m2 g-1).Las muestras obtenidas fueron evaluadas como adsorbentes de arsénico en solución acuosa, pudiéndose apreciar una diferencia significativa entre muestras cuando el tiempo de contacto era de 1 h y la concentración de arsénico de 2.5 μg L-1. Aumentando el tiempo
de contacto a 8 h, los resultados entre muestras resultaron ser muy similares rondando, en todos los casos, el 100% de adsorción.
Como herramienta para la determinación de la capacidad adsorción de arsénico por parte de las muestras evaluadas, se desarrolló un método espectrofotométrico automatizado. El método desarrollado se basó en la técnica de espectrofotometría de fluorescencia atómica la cual se acoplo a la técnica de generación de hidruros y ésta a su vez a un sistema de análisis por inyección de flujo multijeringa (MSFIA). Con este sistema se obtuvo un límite de detección de 0.20 μg L-1 y un rango lineal de 0-20 μg L-1 para la determinación de As, así como una frecuencia de análisis 12 h-1. Las características analíticas obtenidas fueron adecuadas para poder analizar todas las muestras evaluadas en un tiempo razonable, con una sensibilidad y precisión adecuadas
Efecto no Tóxico de Nanopartículas de Pt en MicroorganismosAmbientales
No full textLas PtNPs son utilizadas en inmovilizadores enzimáticos, la industria óptica y catalizadores automovilísticos (1, 2). Su amplio uso podría incrementar su liberación en el ambiente y causar efectos adversos en sistemas biológicos, debido a que las NPs tienen área superficial grande y por ende una mayor reactividad. La toxicidad en microorganismos depende de diversos factores, entre ellos, el tipo y tamaño de la nanopartícula (3). En este proyecto se evaluó el efecto tóxico por PtNPs de 20-60 nm en los microorganismos ambientales E. coli, C. albicans y S. aureus
Aerogel-Megnetita como Vehículo Transportador de Fármacos de Actividad Localizada
Get PDFEl presente proyecto se centra en la fabricación de un compósito que haga uso de un material
mesoporoso como matriz, siendo elegido el Aerogel de Sílice (óxido de silicio, SiO2) por su elevado espacio superficial (437-1200 m2/g), la biocompatibilidad que tienen con el organismo humano y el gran volumen de poro que poseen.
Además se hace uso de NP´s de Magnetita (Fe3O4), con la intención de que las propiedades superparamagnéticas que las NP´s de Magnetita poseen, confieran al material mayor facilidad de autodirección en aplicaciones de liberación de fármacos o tratamientos térmicos
ELECTRO-CERAMICAS LIBRES DE PLOMO BASADAS EN LA ESTRUCTURA TIPO PEROVSKITA
No full textMejorar la densificación de una electro-cerámica libre de plomo con estructura de tipo perovskita con fase tetragonal en forma de bulto. Esta electro-cerámica esta basada en el compuesto de
Ba0.9Ca0.1Ti0.9Zr0.1O3. Estos bultos son normalmente aplicado como transductores en la industria mecatrónica
FOTOCATALIZADORES PARA LA PRODUCCIÓN DE HIDRÓGENO
Get PDFEn el presente trabajo se sintetizaron fotocatalizadores basados en Sulfuro de Cadmio (CdS) y Dióxido de Titanio (TiO2), los cuales se probaron en la descomposición del anaranjado de metilo y en la reacción de Water-Splittin
“Análisis de componentes mediante tomografía computarizada”
Get PDFLa caracterización de las propiedades de los materiales utilizados en ingeniería es fundamental para asegurar diseños fiables, estructuras duraderas, planes de mantenimiento y rehabilitación efectiva. La tomografía computarizada se puede aplicar en la detección y análisis de fallas, inspección de conjuntos de mecanismos complejos, medición dimensional de componentes internos, investigación de materiales avanzados y análisis de estructuras biológicas. Esta técnica proporciona importantes ventajas sobre las pruebas estándar y que las mediciones son objetivas, de rendimiento rápido, repetibles y reproducibles
CELULOSA DE RESIDUO AGROINDUSTRIAL COMO REFORZANTE DEL POLIPROPILENO
Get PDFToneladas de excedentes agroindustriales, generados por el procesamiento del trigo, son un foco de atención para la obtención de energía, combustible y otros productos de interés.
No todos los residuos carecen de valor. La transformación de estos materiales para la obtención de materias primas son practicas tecnológicas modernas para el mejoramiento de productos usados en la vida cotidiana
Metodología para la selección de sitios idóneos para la construcción de plantas solares en el estado de Chihuahua, basada en parámetros socioeconómicos y geográficos
Get PDFTras la revisión de la literatura existente, acerca de la localización de sitios para la construcción
de plantas solares fotovoltaicas, se concluyó que los factores más relevantes para análisis, son
clasificables como restricciones, consideraciones técnicas y consideraciones económicas.
Después de una búsqueda en bases de datos georreferenciados del INEGI y la CONABIO, se
utilizaron capas asociadas a restricciones ambientales, urbanas y económicas del estado de
Chihuahua, para conseguir la zona aceptable de análisis. Tras encontrar esta área, se llevaron a
cabo modelos económicos de LCOE y PW. Bajo el escenario económico más favorable, de una
tasa de descuento del 5 % y un tiempo de vida de 30 años, se encontró que con un LCOE menor a
33.47 US $/MWh, se podrían construir un máximo de 618 plantas de 500 MW ocupando 8 828
km2
, generando un total nominal de 30.9 GW. Mientras que utilizando un PW mayor a 0, se
podrían construir un máximo de 3 255 plantas, ocupando 46 500 km2
, generando un total nominal
de 1 628 GW. Los 10 municipios más poblados presentaron valores de LCOE favorables, bajo el
mismo escenario económico. Bajo el análisis de PW, los municipios de Juárez, Delicias y Meoqui
no se vieron favorecidos, por valores negativos o zonas escasas aceptables. Se concluyó que la
tasa de descuento debe ser lo menor posible y con el mayor tiempo de vida, dentro de los rangos
de los dos parámetros considerados, y cuando se toman en cuenta costos asociados a la
construcción de postes y cables eléctricos, se deben de construir lo más cerca a estos mismos. Se
debe de realizar una actualización constante y considerar que modificar las suposiciones puede
cambiar los escenarios económicos. Finalmente, se recomienda siempre realizar una visita al
campo dada la vigencia limitada de los datos utilizados y la resolución empleada