Repositorio Institucional de CIMAV (Centro de Investigación en Materiales Avanzados)
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Estudio Teórico de Afinidades y Propiedades Electrónicas de Cúmulos de Tierras Alcalinas (Ben, Mgn y Can)n=2−4
Get PDFLa definición de enlace químico implica transferencia de carga entre los átomos participantes;
sin embargo átomos que tienen subcapas electrónicas más exteriores cerradas (es decir que carecen
de electrones de valencia) también forman estructuras estables sin que exista transferencia
de carga. El caso mas conocido son los átomos de gases nobles, que forman sólidos, estabilizados
por fuerzas de van der Waals. Los enlaces de van der Waals no se deben a transferencias de carga
entre los átomos participantes, se deben a fluctuaciones mecanicocuánticas en sus densidades
electrónicas. En promedio la densidad electrónica no cambia, por lo que los enlaces de van der
Waals no se atribuyen a enlaces químicos, en lugar de ello se habla de enlace físico. Los enlaces
debidos a fuerzas de van der Waals son muy débiles en comparación con los enlaces químicos.
Elementos de tierras alcalinas como Be, Mg, Ca, etc. que tienen subcapas cerradas (ns2),
forman sólidos con energías de cohesión grandes [1, 2]. Ejemplo de ello es la energía de cohesión
en el sólido de Be que es de 3.32 eV/átomo, energía mayor a la que presentan sólidos de capas
abiertas (con electrones de valencia) tales como el Li (1.63 eV/átomo) o el Na (1.10 eV/átomo).
Los dímeros de Be, Mg y Ca, son débilmente enlazados. Los valores de energía de enlace son
tan sólo de dos a cuatro veces la que presentan dímeros de kriptón o xenón. Esta es la principal
razón por la cual este tipo de estructuras se considera del tipo de van der Waals. Un cambio
drástico se observa en cúmulos con un número mayor de átomos, como es el caso de trímeros y
tetrámeros (ampliamente estudiados en este trabajo de tesis). Cúmulos fuertemente enlazados
en donde queda de manifiesto los efectos de las fuerzas de muchos cuerpos.A la fecha se han realizado estudios de afinidad electrónica de cúmulos de Ben, Mgn y Can
(n = 2 − 4), con muy buenos resultados [1-5]. En la mayoría de los estudios realizados en
la última década acerca de aniones moleculares, se ha considerado que un anión se produce
a través de un enlace dipolar. Esta propuesta proviene desde los primeros trabajos teóricos de
Fermi y Teller [6], y continua hasta la actualidad [6-12]. Estos autores [6] considerando la captura
de un mesón negativo por un protón y la formación de un átomo ⇡−H+, encontraron que el
estado de enlace existe únicamente si el valor del momento dipolar p, excede 1.625 D. Los
estudios posteriores con modelos más realistas mostraron que para la formación de aniones con
magnitudes de la energía de enlace del electrón, que pueda ser medida, pmin debe ser mayor
a 2.5 D. Esta conclusión fue posteriormente confirmada por el trabajo de Desfrano¸ois et al.
[11]. De acuerdo a estos datos, el momento dipolar más bajo asociado con un anión observado
experimentalmente fue de p = 2.66 ± 0.06 D. En la actualidad se sabe también que moléculas
no-polares con gran momento cuadrupolar o con una polarizabilidad grande forman aniones
estables [12].En los casos de moléculas y cúmulos de átomos que poseen momento dipolar, se puede esperar
que formen aniones estables, si la correlación electrónica tiene una contribución importante en su estabilidad. Tal es el caso de los cúmulos Be4 y Mg4 (reportados en los trabajos [5, 13-17]),
en los cuales se muestra que su estabilidad es debida principalmente a la correlación electrónica.
En esta tesis se estudia con mucho detalle la formación de cúmulos aniónicos de tierras alcalinas,
así como la estabilidad y la naturaleza de esta en los tetrámero de Be4, Mg4 y Ca4.
Para entender la naturaleza de los enlaces que dan lugar a la formación de cúmulos de tierras
alcalinas (neutros y negativos), la dependencia que presentan estos como función del tamaño
del cúmulo; así como, la contribución de las fuerzas de muchos cuerpos en su estabilización,
objetivos de este trabajo de tesis doctoral; es necesario recurrir al uso de métodos de cálculos
cuánticos de sistemas multielectrónicos que incluyan la determinación precisa de la energía de
correlación electrónica.
En el presente trabajo de tesis, los cálculos se realizaron empleando métodos de teoría de perturbaciones
Moller-Plesset con excitaciones sencillas, dobles, triples y cuádruples MP4(SDTQ),
así como el método de cúmulos acoplados CCSD(T) que incluye excitaciones sencillas, dobles y
triples. De la misma manera se emplearon conjuntos de funciones bases con alto momento angular
y funciones de difusión. Los códigos empleados en la realización de dichos cálculos fueron,
las suites de código Gaussian 03 Revision D.02 y MOLPRO 2008.1 con conjuntos de funciones
de base del tipo Dunnig [18, 19] que incluyen funciones de polarización y de difusión f, g y h
(aug-cc-pVQZ) adecuadas para este tipo de sistemas.
Todos los cálculos presentados en este trabajo de tesis doctoral se realizaron gracias al apoyo
en el uso de sus supercomputadoras del Centro Nacional de Supercómputo, del Instituto Potosino
de Investigación Científica y Tecnológica, A.C
ELECTRIFICACIÓN DE ZONAS MARGINADAS MEDIANTE EL EMPLEO DE FUENTES DE ENERGÍA ALTERNAS
Get PDFSe tiene como objetivo fundamental realizar una búsqueda bibliográfica que permita
conocer la problemática relacionada con la generación de energía eléctrica en zonas
marginadas con pobreza extrema, así como conocer las posibilidades de electrificación
de esta zona, mediante fuentes de energías no convencionales tales como eólica, solar
o híbridas.
Identificar las mejores practicas -Sistemas de generación eléctrica -Minieólicos, Mini
Granjas Solares, Etc.- en el aprovechamiento de los recursos energéticos no
convencionales. Reconocer las potencialidades de la energía no convencional en el
país y regiones marginadas.
Describir los diversos tipos de sistemas de generación, sus características y
cualidades que permitan su implementación a bajos costos de construcción y
mantenimiento, considerando los requerimientos específicos de la zona y los
requerimientos básicos de consumo eléctrico de la vivienda
Síntesis de Nanotubos de Carbono Dopados con Nitrógeno Magnetizados para aplicación en Tratamientos Anticancer
No full textEn el presente trabajo se realizó la síntesis de nanotubos de carbono de pared múltiple (MWCNTS) utilizando Ferroceno como catalizador y Acrilonitrilo como fuente de carbono y nitrógeno. Se dio un tratamiento térmico para mejorar sus propiedades magnéticas induciendo la formación de magnetita. Así los MWCNT-Fe3O4 disponen de área superficial y propiedades magnéticas para su uso como vehículos para fármacos, así como átomos de nitrógeno que favorecen el anclaje de fármacos. El compósito MWCNTs por su geometría tiene potencial para su uso en tratamiento por hipertermia
crecimiento de películas delgadas carbonáceas a través de la técnica de depósito de vapores químicos asistido por plasma.
No full textEl carbono, elemento fundamental desde un contexto universal, cobra vital importancia debido a sus diversas propiedades y estructuras moleculares, consecuencia de las hibridaciones y características químicas únicas que presenta
Implicaciones en las consideraciones metodológicas de la NOM-020-ENER
Get PDFLa vivienda en México ha sido tema de interés debido a factores como el impacto social, consumo de energía, interés económico del sector construcción, así como impactos medioambientales. A pesar de esfuerzos gubernamentales y privados, históricamente se ha disminuido la calidad de materiales empeorando las condiciones de habitabilidad. Por su parte, la vivienda de interés social en México tiene una gran carencia de confort térmico, por lo que es necesario recurrir a sistemas de climatización, lo que trae como consecuencia alta demanda energética por metro cuadrado. Con esta preocupación en mente, en el año de 2011 se publicó una Norma Oficial Mexicana, la NOM-020-ENER-2011, la cual tiene como objetivo limitar las ganancias de calor de los edificios habitacionales para disminuir el consumo de energía debido al uso de sistemas de enfriamiento. Esta norma se pretendió aplicar en la totalidad del territorio mexicano, considerándose prioritario el ahorro por uso de sistemas de refrigeración, dejando de lado a aquellas regiones donde se tienen inviernos moderados. En este documento se presentan los argumentos técnicos que demuestran deficiencias en las suposiciones de cálculo y por consiguiente posibles errores en su aplicación. Se analizan las ecuaciones y parámetros utilizados para los cálculos, proponiéndose alternativas y modificaciones en la metodología existente
VALORACIÓN DE LA DURABILIDAD DE UN CONCRETO SUSTENTABLE ELABORADO CON AGREGADO DE CONCRETO RESIDUAL RECICLADO EN SUSTITUCIÓN DE AGREGADO PÉTREO
No full textCADA AÑO SE REGRESA A LAS PLANTAS DE CONCRETO PREMEZCLADO ENTRE EL 2 Y EL 5% DEL PRODUCTO DEBIDO A MERMAS, DEVOLUCIONES Y SOBRANTE
ARSENIC UPTAKE BY EDIBLE FRUITS GROWN IN CONTAMINATED SOILS
Get PDFArsenic contamination has become a global issue due to ever-increasing contamination of
groundwater, soil, and crops in many regions of the world. The use of groundwater with high
arsenic (As) content in agricultural irrigation is a regular practice, which results in the
accumulation of As in soils to levels that can alter soil physicochemical properties, decrease
fertility, and reduce crop yield. Plants absorb many elements from soil and irrigation water.
Some of these elements have a biological function but others, such as As, can be toxic to the
plants. The presence of As in plants poses a risk due to the possible bioaccumulation of this
metalloid through the food chain. Edible fruits like melon and watermelon are mainly grown
in warm and arid or semi-arid locations. These crops have a high production and
commercialization worldwide. The mechanisms for uptake, biotransformation, and
bioaccumulation of As vary substantially between plant species and genotypes
ESTABILIDAD DE JUGO EN DE ARANDANO SECADO POR ASPERSION CON MALTODEXTRINA E INULINA
No full textUn método alternativo para la conservación para jugos de arándanos es el secado por aspersión, que se ha preferido por ser un proceso económico, flexible, de fácil operación y control, permitiendo que los productos sensibles al calor retengan algunas propiedades como sabor, color, olor y nutrientes
Mechanical Behavior on Microstructure of B4C Particles Reinforced 2024 Aluminum Matrix Composite Obtained by Mechanical Milling
Get PDFDue to their high specific strength, superior wear resistance, lower thermal expansion and lightweight,
metal matrix composites (MMCs) are used as substitute for conventional materials in some engineering
applications such as aerospace, electronics, automotive, medical and military industries [1−2]. Matrix,
reinforcement and nature of the interface affect the properties of these composites, and reinforcement
materials are generally used in the form of particles, whiskers or fibers in different fractions ranging
from few percentages up to 60%
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