Repositorio Institucional de CIMAV (Centro de Investigación en Materiales Avanzados)
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Thermodynamic Evaluation during the Reduction of MWO4 (M = Fe, Mn, Zn) with Methane for the Production of Hydrogen-Syngas
Get PDFDifferent types of MWO4 (M = Fe, Mn, Ni) were evaluated through thermodynamic analysis
and process simulation for the production of hydrogen-synthesis gas (syngas). The partial
oxidation (POX) of methane is a more efficient reaction than steam reforming (SMR).
However, currently the dominant technology in hydrogen production is through SMR. To
overcome one of the most important disadvantages of POX reaction, which deals with the
use of pure oxygen as a gas feed, a mixed metal oxide (MWO4, M = Fe, Mn, Ni) is
proposed as an oxygen carrier (POX-MeO). The aim of the present study is to evaluate the
feasibility of these tungstate metal oxides through the use of thermodynamic analyses and
process simulations of an arrangement of two reactors. In the first reactor POX-MeO
reactions (CH4 + MWO4 = H2 + CO + M + W; CH4 + MWO4 = H2 + CO2 + M + W) and the
undesirable coal formation (CH4 = C + 2H2) are carried out. While in the second reactor,
solid products of the first reactor are combined with steam to gasify the previously
deposited coal (C + H2O = H2 + CO; C + 2H2O = 2H2 + CO2) and simultaneously
regenerate the metal oxide to produce syngas (M + W + H2O = MWO4 + H2). Then, the
regenerated oxide is recycled back to the first reactor to make a continuous process.
Results of simulation of this process with the different MWO4 oxides are presented using
Aspen Plus
Synthesis and evaluation of the phases SrFe2O4 and SrFe12O19 for Hydrogen production from photocathalytic water spliting.
Get PDFThe use of materials whose properties are suitable for hydrogen production by the water splitting via photocatalysis is one of the most promising strategies to solve the current energy demand. These materials must be photoactive under sunlight, inexpensive, eco-friendly and have a band gap that fulfill the water dissociation potential of 1.23 eV. Ferrite systems present adequate optical properties to be used in this type of process, so strontium ferrite was synthesized in two of its most known phases to evaluate its performance in the evolution of hydrogen by water splitting under visible light irradiation. The strontium ferrite in its spinel phase SrFe2O4 and the hexagonal phase SrFe12O19 have active band gaps in the visible light spectrum of ~ 2 eV. Synthesis of the two phases from nitrates were achieved by using the modified Pechini’s method at temperatures of 700-900 °C. The characterization of the materials consisted in the use of different techniques such as X-Ray Diffraction (XRD), Scanning Electron Microscopy (SEM) and UV-vis spectroscopy. The diffractograms obtained by XRD indicate the presence of pure phases of the strontium ferrite and by applying the Scherrer’s equation crystallite sizesof approximately 15 and 30 nm for the spinel and hexagonal phases were obtained, respectively. The two phases have a morphology of sintered irregular polygons with a BET surface area of 18 m²/g for the spinel and 14 m²/g for the hexagonal and present a band gap of 1.77 eV and 1.82 eV, respectively.The photocatalytic evaluation was performed by monitoring the evolution of hydrogen through gas chromatography, showing the best performance for the spinel phase of 730 μmol H2/gcat·h
Advances on the Development of Microfluidic Paper-based Analytical Device for Detection of Salivary Glucose
Get PDFThe people living with Diabetes Mellitus
(DM) has considerably increased over the last decades,
becoming a major health problem for most countries. The
frequent monitoring of blood samples is essential, but the
available current technology is based on invasive sample
collection, which can discourage the monitoring and lead to
poor management of the disease. In this work we present the
advances of the development of a Microfluidic Paper-based
Analytical Devices (μPAD) for monitoring of DM through
salivary samples. The low-cost device was created by
transferring a hydrophobic material over a Whatman filter
paper in a designed pattern with a stamping process.
Obtained patterns were modified with chitosan in order to
create a biocompatible environment for immobilization of
glucose oxidase-peroxidase byenzimatic system. Two
chomopheres were tested in order to achieve the high
sensibility required for detection of glucose in salivary
samples. The resulted μPADs were evaluated with stock
glucose samples and real salivary samples showing a
distinctive color change. The results suggest the developed
devices can be optimized and applied as low-cost, easy to use
and non-invasive test for DM monitoring
ESTUDIO DE CORROSIÓN AMBIENTAL EN LAS ALEACIONES INCONEL 718 Y AISI 1018 EN UNA PLANTA TERMOELÉCTRICA UBICADA EN EL ESTADO DE TABASCO.
Get PDFEl problema de la corrosión, que data desde que se comenzaron a utilizar los metales en instrumentos para el desarrollo de tareas cotidianas, ha sido conocido como un problema que se origina a través del medio ambiente al que está expuesto, ya sea confinado o no confinado. El crecimiento de la industrialización de algunos sectores del país ha provocado cambios en la composición del aire atmosférico, y dentro de estos componentes se ha registrado un incremento de la cantidad de contaminantes que provoca que la corrosión en los materiales se desarrolle a una velocidad más acelerada, situación que no se hacía presente en años anteriores debido al uso y procesamiento de los combustibles fósiles. Lo anterior provoca que las construcciones del sector se conviertan en lugares inestables e inseguros, representando pérdidas económicas de gran impacto.
Como se mencionó anteriormente, el problema de la contaminación ambiental proviene principalmente de la industrialización en el sector urbano, lo que conlleva que haya instalaciones, tales como una planta termoeléctrica ubicada en el estado de Tabasco, este expuesta a condiciones altamente corrosivas
Effect of nickel oxide on crystallization and mechanical properties of MgO-Al2O3-SiO2-MoO3 glasses
Get PDFIntroduction
Crystallization is a well-recognized practical means of improving the brittleness of glass.
Many glass-ceramics have been investigated, and some have been incorporated into
practical materials. Glass-ceramics in the MgO–Al2O3–SiO2 (MAS) system have attracted
much interest on account of their superior mechanical and thermal properties, i.e., high
strength and stability at high temperatures.
To investigate the effect of nucleating agents, this study investigates the crystallization
behavior of an MgO–Al2O3–SiO2-MoO3 glass with high % wt molybdenum oxide and low
% wt nickel oxide addition. Under a not reducing condition, crystals formed in the bulk of
the super cooled liquids, whereas melting in air yielded only surface crystallization. The
purpose of using of Nickel oxide as nucleating to modify the mechanical properties, is
based on the manipulation of the grain size during the solidification process. The first
crystalline phase precipitated inside the glass was α-cordierite and β-cordierite in glasses
doped with nickel oxides. Nickel oxide yielded a finer microstructure of the glass-ceramic
Empleo de cenizas volantes para la elaboración de geopolímeros
No full textResumen
El aprovechamiento de residuos agroindustriales tales como la cascarilla de trigo o
avena, bagazo de maíz, caña de azúcar, o cáscara de nuez, son gran interés ya que sus
componentes (celulosa, lignina, y aluminosilicatos), los convierten en una fuente biorenovable
de materias primas. Los materiales geopoliméricos son una nueva clase de
polímeros inorgánicos que se pueden formar a base de aluminosilicatos (cenizas volantes).
Los geopolímeros cuentan con un extenso campo de aplicación predominando el uso como
cementantes, ladrillos refractarios, o precursores cerámicos. En este trabajo se obtuvieron
cenizas volantes de cáscara de trigo de residuo mediante un proceso térmico de calcinación
a 1100°C. El análisis termogravimétrico reveló que la cantidad de ceniza en la vaina de trigo
fue de 16 %. Con estas cenizas volantes se obtuvieron la formación de geopolímeros
mediante una activación alcalina, con hidróxido de sodio en diferentes concentraciones: 8M,
12M y 16M. Subsecuentemente, se evaluó la resistencia a la compresión en especímenes
elaborados y evaluados con diferentes tiempos de curado 7, 14 y 21 días, a 20°C. La
resistencia a la compresión indicó que a temperatura constante el aumento en la resistencia
se relaciona directamente con el curado y con la concentración del activador alcalino,
teniendo mejores resultados con la solución alcalina de 16 M
El Modelado Molecular, la Química Computacional y sus aplicaciones
No full textResumen
La industria dedica gran parte de sus esfuerzos en diseñar materiales con propiedades
específicas, las cuales dependen del uso para el cual está siendo diseñado el material.
Equipos de científicos pasan gran parte de su tiempo tratando de encontrar los arreglos
moleculares que confieran esas características a los materiales. El modelado molecular y la
química computacional conforman importantes herramientas de predicción que permite
estudiar las propiedades que presentará un arreglo atómico determinado antes de realizar la
síntesis de los mismos. En este trabajo se presenta una breve descripción de los conceptos de
modelado molecular y de química computacional, así como los análisis que se pueden llevar
a cabo en diferentes tipos de material y finalmente una breve descripción de varios casos de
éxito de simulaciones realizadas por los autores
Estudio de propiedades del PLA y análisis de elemento finito para aplicaciones en ortopedia
No full textResumen
Recientemente existe una evolución de materiales no originados a partir de
combustible fósil, presentando en su mayor contribución propiedades como biodegradación
y biocompatibilidad con sistemas vivos. El área ortopédica es un campo cuyo desarrollo de
materiales y diseño es novedoso en México, dando oportunidad al estudio y desarrollo de
materiales poliméricos. En el área de ortopedia actualmente se importan la mayoría de
implantes, cuyos en mayoría son materiales polímeros. Diversos fabricantes de diseños de
implantes buscan mejorar las propiedades y optimizarlas para solucionar las patologías
presentadas en casos clínicos. El presente trabajo cuantifica y expone propiedades térmicas,
reológicas y mecánicas de un polímero muy utilizado en el área ortopédica (PLA), y se
incluye la simulación del material bajo aplicación de cargas; dando una explicación detallada
y justificando el uso de este material. Industrialmente el PLA no sólo tiene aplicaciones en
esta área, sino que su utilidad se extiende y que, en un futuro inmediato en México, el
conocimiento sobre el procesamiento de este polímero facilitará su adecuado procesamiento
y manufactura para otorgar productos con alta calidad
Mezclas de polianilinas dopadas con ácido clorhídrico y dodecilsulfato para su aplicación en supercapacitores
No full textResumen
Polianilinas dopadas con ácido clorhídrico (HCl) y dodecilsulfato (DS) fueron
sintetizadas utilizando un mecanismo de polimerización oxidativa utilizando persulfato de
amonio (APS) como oxidante. Estos polímeros fueron sometidos a espectroscopia de
impedancia electroquímica, conductividad eléctrica por el método de cuatro puntas y
pruebas de carga y descarga galvanoestática para evaluar el material para aplicación como
electrodos para supercapacitores
Evaluación de la Resistencia en Fundido en mezclas de Polietileno de Baja Densidad- Poli(isobutileno)
No full textResumen
En el presente trabajo se evaluó la resistencia en fundido de una mezcla de Polietileno de
Baja Densidad (LDPE)/Poli(isobutileno) (PIB) al variar la temperatura y presión de
sostenimiento durante el proceso de inyección. La mezcla polimérica fue caracterizada
reológicamente mediante reometría rotacional. De los resultados obtenidos, se encontró que
la resistencia en fundido se ve disminuida con el aumento de la temperatura y presión de
sostenimiento en el perfil de inyección