Repositorio Institucional de CIMAV (Centro de Investigación en Materiales Avanzados)
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Sensor eléctrico de volátiles ácidos y básicos basado en polianilina
Resumen
En el presente trabajo, se desarrolló y evaluó un sensor eléctrico polimérico basado en
polianilina (PAni) dopada con dodecilsulfato de sodio, que tiene la capacidad de detectar la
presencia de volátiles ácido o básico. Este efecto es debido a los procesos reversibles de
protonación/deprotonación de la PAni por efecto del cambio de pH. Dicho material tiene una
respuesta rápida de detección de los volátiles
Obtención de un substrato para medición SERS
Resumen
En este trabajo, se obtuvieron nanopartículas metálicas a partir de la fragmentación térmica (750°C)
de una película de espesor nanométrico de Ag o Au. De esta manera se obtuvo una morfología
regular de nanopartículas a través del substrato de silicio. Los sustratos obtenidos fueron
caracterizados con microscopía electrónica de barrido y cubiertos con una solución diluida (208
μM) de rodamina 6G para probarlos como sustratos activos para SERS. Obteniendo, que los
materiales con los menores tamaños de partícula, 13.53 nm para Ag y 50.12 nm para el Au, son los
que presentan mejor actividad SERS
1.29 Synthesis of spinel-type ferrites by the Oil-in-Water microemulsion reaction method and its evaluation for photocatalytic water-splitting
ABSTRACT
Spinel-type ferrites have the molecular formula MFe2O4, where M represents a divalent metallic cation, such as Co2+, Ni2+ and Zn2+ for CoFe2O4, NiFe2O4 and ZnFe2O4, respectively.As photocatalyst, spinel-type ferrites have shown an efficient visible light absorption, high sorption ability, thermal stability, and low toxicity. Moreover the magnetic response of MFe2O4 allows their easy recovery from the liquid reaction media. Thanks to these features, MFe2O4 compounds are a promising option for the photocatalytic water-splitting, a clean and simple technology to obtain H2. In regard to the light driven production of hydrogen, the capacity of these oxides has not been fully explored, especially MFe2O4 nanoparticles synthesized by microemulsion. Based on this, we synthesized cobalt, niquel and zinc spinel-type ferrites employing the oil-in-water microemulsion reaction method and explored its H2 evolution. In order to perform the photocatalytic experiments, a dispersion of nanoparticles in water (with 2% of MeOH) was prepared inside a quartz tube reactor; this system was sealed, and then illuminated with a 250 W mercurial lamp. H2 production was monitored by gas chromatography. Prior to photocatalytic evaluation, as-synthesized nanomaterials were thermally treated and characterized. Obtained results evinced nanoparticles with a spinel-type crystalline structure and a semi-globular morphology. Furthermore, MFe2O4 materials exhibited an adequate surface area, visible light absorption, and a soft magnetic behavior. In the evaluation of the photoactivity, ZnFe2O4 yielded a higher amount of hydrogen (354 μmolH2g-1) compared with Co and Ni ferrites in an 8 h experiment. Broadly, this work represents a novel contribution to the studies of spinel-type ferrites for the photocatalytic production of H2
Nanoscopic look at the lead-free (Bi1/2Na1/2)TiO3-BaTiO3 piezoelectric ceramics
The (1-x)(Na0.5Bi0.5)TiO3–xBaTiO3 system (BNBT100x) is intensively studied as a candidate for lead-free ferroelectrics. BNBT6 ceramics, obtained by the self-combustion sol-gel method, hot pressing and recrystallization, were studied by synchrotron radiation and electron microscope techniques. Rietveld analysis of the XRD patterns provided the parameters of the coexisting crystalline structures as (globally) Pm3m and rhombohedral R3c phases for unpoled and poled samples. Both symmetries have been observed at the HRTEM as well. Permanent polarization of the cell structures for powder and ceramic samples has been confirmed by X-ray absorption near edge structure
Obtención de biodiesel a partir de aceites usados en casa habitación de la comunidad del Refugio
Este trabajo de investigación está enfocado a realizar un estudio del
potencial de biomasa residual (aceite usado) que puede generar la
comunidad del Refugio, establecida en el municipio de Tijuana Baja
California. También se realizaron pruebas para determinar si la biomasa
residual puede ser utilizada para la producción de biodiesel, mediante
técnicas que permitan una producción sustentable.
En primer lugar se estableció un plan de recolección piloto de aceite
usado mediante la selección de 50 casas considerando los resultados
obtenidos por la encuesta aplicada. Con este plan se determinó que se
pueden recolectar 146 litros en promedio de aceite a la semana por la
comunidad y se considera que dando a conocer el proyecto y sus
beneficios puede aumentar considerablemente la cantidad de aceite
recolectad. Posteriormente se realizó el pre-tratamiento al aceite para
eliminar solidos suspendidos y gomas que influyen el proceso de
producción de biodiesel.Al aceite limpio y seco se le realizó la caracterización de propiedades
físicas y químicas para determinar si era posible utilizarlo para la
producción de biodiesel, todos los parámetros determinados son
similares a los reportados por otros autores. El índice de acidez se
encuentra por debajo del 2% por lo que la producción de biodiesel sólo
se realizó por catálisis básica con NaOH y KOH en una relación molar
alcohol/aceite 6:1, una concentración de catalizador del 1% con
respecto al aceite y un rango de temperatura de 30 a 60ºC,
encontrando que a una temperatura de 60ºC y KOH como catalizador se
obtienen rendimientos superiores al 90%
Estudio comparativo del perfil de flujo en un sistema de mezclado.
El perfill de flujo de los sistemas de mezclado, es una prime
ra aproximación para reconocer la eficacia de los mismos.
En particular, para ser aplicado en s1istemas de Biodiges
tión , como son los fermentadores,, para la gelíleración de
biogas.
Se hará un anál isis comparativo de parámetros de opera
ciión y formas de agitador con fines de aumentar el alcance de la onda 1mecánica producida por los agitadores emplea
dos en un fermentador
Desarrollo de un sistema analítico para la determinación de Pb y Hg en muestras de agua por espectrometría de fluorescencia atómica
El plomo y el mercurio son metales tóxicos que pueden estar presentes en muestras ambientales a muy bajas concentraciones, por lo que se requiere de técnicas analíticas sensibles, para poder establecer controles de vigilancia ambiental y tomar medidas preventivas.
Se construyó un sistema semi-automatizado con las técnicas de análisis por inyección en flujo multijeringa (MSFIA) y Lab-On-Valve (LOV). Se implementó una extracción en fase sólida (SPE) utilizando la resina Pb-Resin, lo que permitió la extracción y pre-concentración de Pb en muestras de agua. El Hg se analizó en dichas muestras utilizando un sistema de análisis por inyección en flujo (FIA). Ambos sistemas de pre-tratamiento de muestras se acoplaron a un espectrómetro de fluorescencia atómica con generación de hidruros (HG-AFS). La técnica AFS es muy sensible y permite la posibilidad de cuantificar concentraciones a niveles traza. La determinación de Pb y Hg en diferentes muestras de agua con las técnicas LOV-MSFIA-HGAFS y FIA-HGAFS, respectivamente, se realizó por el método de adición de un estándar de concentración conocida, evaluando las recuperaciones obtenidas
Desarrollo de Aerogel de carbono con secado a presión atmosférica como soporte de nanopartículas de Pt
En este trabajo de investigación, se sintetizaron aerogeles de carbono altamente porosos, los cuales se utilizaron como soporte de catalizador de platino para una posible aplicación en celdas microfluídicas (CMF). Los aerogeles fueron sintetizados a partir de resorcinol y formaldehído con un secado a presión atmosférica y posterior carbonización. Finalmente, los aerogeles fueron impregnados con platino para posible aplicación en celdas de combustible microfluídicas. Los materiales se caracterizaron por medio de BET, TEM y SEM obteniendo alta área superficial y estructura altamente porosa
COMPORTAMIENTO ELECTROQUÍMICO DE ACEROS INOXIDABLES (SUPERDUPLEX Y AUSTENITICO) EN SOLUCIONES PORO DE CONCRETO CONTENIENDO CLORUROS
La mayoría de los estudios publicados sobre el comportamiento frente a la corrosión de aceros inoxidables en estructuras de concreto expuestas a ambientes altamente agresivos se basan en aceros austeníticos y duplex. La razón de su uso con respecto al tradicional acero al carbono, es debido a las propiedades de regeneración de los aceros inoxidables cuando son expuestos a soluciones conteniendo iones (Cl-) 1-4 Derivado de un análisis de la literatura especializada, en este trabajo se estudia por primera vez la susceptibilidad a corrosión por picaduras para un acero inoxidable superduplex S32750 en soluciones poro de concreto con dos contenidos de NaCl a temperatura ambiente, y los resultados se comparan con los obtenidos para un acero inoxidable austenítico tipo 304
EVALUACIÓN DE PROPIEDADES MECÁNICAS Y MICROESTRUCTURALES DE UNA ALEACIÓN DE ALUMINIO 2024 REFORZADA CON PARTÍCULAS DE CARBURO DE TUNGSTENO (WC)
El siguiente trabajo de investigación presenta la obtención de un compósito base una aleación de Aluminio 2024 (Al 2024) reforzado con partículas de Carburo de Tungsteno (WC), por el método de metalurgia de polvos empleando un molino de bolas de alta energía. Adicionalmente se realizaron tratamientos térmicos de envejecido para la generación de precipitados. La caracterización microestructural se realizó mediante las técnicas de Microscopía Electrónica de Barrido (MEB), Microscopía Electrónica de Transmisión (MET) y Difracción de Rayos-X. La evaluación de las propiedades mecánicas se realizó mediante ensayos de Dureza Rockwell B (HRB) y Microdureza Vickers (HV)