Repositorio Institucional de CIMAV (Centro de Investigación en Materiales Avanzados)
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Rápida y simultánea adsorción de As y F- por nanopartículas de magnetita dopada con Al y Mg sintetizadas por AACVD.
Get PDFEn este trabajo se presenta la síntesis, caracterización microestructural, e inicial aplicación de nanopartículas base magnetita dopada con Al y Mg, sintetizadas por la técnica AACVD (Depósito químico de vapor asistido por aerosol), para remover arsénico y fluor de manera simultánea y rápida (minutos) en cuerpos de agua contaminados destinados para agua de consumo humano. Actualmente, estos contaminantes se remueven de manera individual por lo que al desarrollar un material que pueda eliminar simultáneamente estos dos contaminantes en una alternativa promisoria de adsorción que puede posteriormente aplicarse de manera industrial, obteniendo ventajas ya que al ser materiales nanoestructurados, la generación de lodos residuales se ve inmediatamente disminuída, trayendo con ello disminución de costos, ahorro de energía, menor infraestructura. Además estos nanomateriales trabajan sin necesidad de controlar pH, o agregar agentes externos, lo que es un plus porque la calidad del agua no se ve afectada
Síntesis, estructura y propiedades de BiFeO3 con diversos dopantes
Get PDFEl BiFeO3 es un material que despierta gran interés actualmente. Algunas razones
importantes para ello son:
a) sus elevados parámetros ferro-piezoeléctricos, que lo convierten en un
serio competidor para las PZT
b) su naturaleza multiferroica magnetoeléctrica, es el único material conocido
con temperaturas de Curie y Neel superiores a la ambiente.
c) La no presencia de plomo en su composición.
El tema del presente proyecto de doctorado es la investigación del efecto de
variaciones químicas y de proceso de obtención sobre la estructura y propiedades
–particularmente electromagnéticas- de variantes del BiFeO3 en forma de
cerámica
Implementación de un sistema fotovoltaico para la alimentación de un edificio de usos múltiples
Get PDFLa solución al problema energético obtenido del petróleo es de vital importancia para el futuro
de la sociedad, por lo que constituye uno de los temas prioritarios a resolver por parte de la
Ciencia. La energía actúa al mismo tiempo, como solución y problema para el desarrollo
sostenible. A través de ella se ha desarrollado el progreso y sin embargo, es una de las
principales causas de contaminación del hábitat al originar perjuicios para la salud humana y el
medio ambiente.
El consumo energético en casas y edificios es grande y a futuro tiende a ser insostenible para
nuestro planeta, tanto por el agotamiento de los recursos naturales como por los daños
irreversibles que ocasiona al ecosistema.
Para ayudar al desarrollo sostenible de la Humanidad es imprescindible crear una educación
energética que permita, sin derroche, continuar usando los combustibles fósiles para el
desarrollo de nuevas tecnologías energéticas más eficientes y en armonía con el medio
ambiente.
La opción de energías renovables ofrece una alternativa de lograr un desarrollo social que
tienda a lo ecológico y que en un futuro se obtenga un beneficio económico también. La
energía obtenida de paneles fotovoltaicos, en específico de la Irradiancia del sol, se plantea
como ayuda para minimizar el consumo energético tanto en casas como en edificios.
Actualmente todavía no es rentable la energía fotovoltaica, pero parece ser la opción más
viable hasta ahora para subsanar el gran problema de generación de energía eléctrica sin
utilizar combustibles fósiles
ESTUDIO DE FACTIBILIDAD PARA LA INTEGRACIÓN DE UN SISTEMA SOLAR FOTOVOLTAICO PARA LA UTM
Get PDFLa integración de un sistema fotovoltaico interconectado a la red en la Universidad Tecnológica de Morelia, tiene la finalidad de proveer a esta Institución con una parcialidad del consumo de energía eléctrica, en esencia, un sistema que cumpla con las necesidad de la Energía de Punta que se paga a la CFE, puesto que mensualmente, es una cantidad considerable lo que se está consumiendo en este rubro. No dejando de pensar que los resultados sean favorables y así poder extender el proyecto para toda la Universidad, es decir, siendo más ambicioso este proyecto, se pueda integrar un sistema capaz de cubrir y lograr la consolidación en que toda la Universidad pueda cubrir todas sus necesidades de energía eléctrica mediante la integración de estas tecnologías, por esta misma razón se hará el diseño del mismo.
La intención es demostrar la factibilidad de que contamos con el recurso solar suficiente y necesario para este propósito, también demostrar que mediante la integración de estos sistemas, podamos comprobar que se puede reducir el costo en los pagos de energía eléctrica, que mes con mes se vienen realizando a la CFE por parte de la Universidad Tecnológica de Morelia.Además, de promover ante la comunidad universitaria y ante la sociedad en general la utilización de las Energías Renovables, en especial la Fotovoltaica, por parte de la Institución, haciendo referencia a que somos la primer Universidad en el Estado de Michoacán, que oferta la Carrera de Energías Renovables, así como ser reconocidos como una Universidad sustentable, o al menos, con el propósito de contribuir con el medio ambiente en esta parte de la producción de una forma de energía limpia y confiable. Para esto se requiere de: Ingeniería, planeación, construcción y operación, ya que son los pilares para la construcción de un proyecto solar o sistema fotovoltaico. Además de no dejar a un lado lo referente al impacto ambiental. Puesto que todo proyecto debe ser analizado pensado en
beneficio del ambiente, o que contribuya con este. Al igual, que lo referente a la legislación que nos atribuye para poder integrar estos sistemas, así como, las condiciones de Interconexión a la Red que establece la CFE a los usuarios, que tengan la posibilidad de integrar un Sistema Solar Fotovoltaico. Y se hace una pequeña referencia para aquellas personas que requieran de un financiamiento para integrar un Sistema FV, por parte del FIDE (Fideicomiso para el Ahorro de Energía Eléctrica).Ahora, hago la siguiente pregunta: ¿qué es un sistema fotovoltaico, como nos sirve, que lo integra, que beneficios o aportaciones nos hace y en donde lo podemos utilizar?, para esto, se hace la siguiente mención:
Sistemas Fotovoltaicos:
Los sistemas fotovoltaicos principalmente son integrados por paneles solares, estos a su vez ofrecen la habilidad de generar electricidad, mediante una transformación de la energía solar en energía eléctrica, por medio del efecto fotovoltaico, nos dan la oportunidad de generar una energía accesible y limpia para cumplir con las necesidades propias de una vivienda, institución, escuela o empresa e inclusive proveer una parte de esta energía a la red de la CFE. Los paneles solares están compuestos de celdas fotovoltaicas, que son dispositivos que directamente convierten la energía solar en electricidad sin producir ninguna emisión o contaminación dañina.
Los sistemas de energía solar se instalan en ubicaciones que ya cuentan con electricidad mediante la red de energía, pero que desean reducir y eventualmente eliminar sus costos de electricidad. Los sistemas fotovoltaicos también son la opción más barata y viable en aquellas situaciones en las que la red de electricidad está muy lejos
Síntesis y caracterización de películas delgadas de ZnO y arreglos tricapa ZnO/Al/ZnO para su uso como electrodo transparente.
Get PDFLos óxidos transparentes conductores (TCO) son ampliamente utilizados hace ya varios años debido a sus interesantes propiedades, estos materiales se utilizan principalmente en forma de películas delgadas depositadas por diversas técnicas como erosión catódica (Magnetron Sputtering (MS)), deposición por láser pulsado (PLD), deposición química de vapor (CVD), Spin coating (SC), entre otras. Los TCO son principalmente utilizados como electrodos transparentes (ET) en aplicaciones fotovoltaicas y optoelectrónicas debido a sus excelentes propiedades eléctricas y ópticas, existe una gran variedad, entre los que destacan ZnO, SnO2, In2O3 , CdO, TiO2 y combinaciones entre ellos, formando óxidos binarios como ZnO-SnO2, In2O3-SnO2 y ternarios del tipo CdO-In2O3-SnO2, ZnO-SnO2-In2O3 además de diferentes arreglos bicapa (TCO/Capa metálica) y tricapa (TCO/Capa metálica/TCO) de estos materiales. El uso de estos materiales semiconductores en forma de arreglos multicapas de películas delgadas, da la posibilidad de modificar sus propiedades según la aplicación para la cual se empleen. El dopar el ZnO con diferentes elementos como Al, Ti, Ga, Cu entre otras muchas combinaciones utilizadas, otorga al material propiedades superiores que el ZnO por sí solo [1]. Se realiza esto con el fin de modificar sus propiedades como resistividad eléctrica, movilidad electrónica, densidad de portadores de carga y transmitancia óptica, entre otras. En este trabajo nos centraremos en el depósito y caracterización de películas delgadas de ZnO y arreglos tricapa ZnO/Al/ZnO depositados mediante DCp-MS. El óxido de zinc dopado con aluminio (AZO) es un material que posee propiedades similares a las del ITO (óxido de estaño dopado con indio), el cual es de los más utilizados comercialmente. Sin embargo el ITO presenta desventajas como, toxicidad, alto costo y baja estabilidad química y térmica. Los TCO presentan baja resistividad del orden de 1×10−3Ωcm o menor, alta transmitancia óptica en la región visible >80% y estando en forma de película delgada un ancho de banda prohibida de aproximadamente 3eV [2]. Los TCO son utilizados en diferentes aplicaciones, entre las que destacan: electrodos flexibles [3], electrodos transparentes [4], recubrimientos IR [5], emisión de campo [6], materiales fluorescentes [7], entre otras
"EFECTO DE LA ATMOSFERA DE SINTERIZACIÓN SOBRE LAS PROPIEDADES MECÁNICAS DE LA ALEACIÓN FeBCCr EMPLEADA COMO RECUBRIMIENTO HARDFACING PARA IMPLEMENTOS AGRÍCOLAS DE ACERO AL BORO”.
Get PDFLa evaluación del efecto de las atmosferas de sinterización, así como el efecto de la velocidad de enfriamiento, se realizará por medio de pruebas mecánicas, tales como: microdureza como nanoidentación, puesto que estas propiedades se han relacionado históricamente con la resistencia al desgaste, esta última propiedad se evaluará de acuerdo a la norma ASTM G65 la que nos brindará información respecto a la vida útil del implemento agrícola, esta propiedad será la que tendrá un mayor énfasis, la caracterización estructural se realizará con el uso de las técnicas de microscopia óptica, microscopia electrónica de barrido y de difracción de rayos X, para identificar las diferencias en las fases presentes en el recubrimiento al modificar la atmosfera empleada.
Con las técnicas de microscopia óptica y microscopia electrónica de barrido se observó que la microestructura del recubrimiento consiste en fases duras rodeadas por una fase eutéctica laminar para las enfriadas en aire quieto y en forma de esqueleto para las enfriadas en agua, y con la técnica de difracción de rayos X, se determinó que las fases duras son del tipo: M2B, M7C3, M23C6, donde M puede ser: Fe, Cr o Mn.La caracterización de las propiedades mecánicas arrojo que la mayor microdureza se obtuvo con la atmosfera de sinterización de: 50 % CO2 – 50 % CO, al igual que la mayor nanodureza se
iii
obtuvo con la misma atmosfera de sinterización y la mejor resistencia al desgaste se obtuvo con las muestras sinterizadas en atmosfera de: 100 % CO2.
Con estos resultados podemos observar que la resistencia al desgaste, no mantiene una relación lineal con la dureza de un material, sino que la microestructura, tiene una gran importancia, al momento de desarrollar recubrimientos o materiales para aplicaciones susceptibles al desgaste
EFECTO DE LA CERIA (CeO2) EN LA MICROESTRUCTURA Y PROPIEDADES MECÁNICAS DE UNA ALEACIÓN DE ALUMINIO 2024
Get PDFLas aleaciones de aluminio de la serie 2XXX se utilizan ampliamente en aplicaciones aeronáuticas debido a la alta resistencia asociada con la baja densidad y buena resistencia mecánica. Los materiales compuestos han surgido como alternativas potenciales que satisfacen los requerimientos actuales, una manera de reforzar el aluminio y sus aleaciones es mediante la dispersión de varios tipos de materiales cerámicos, por ejemplo: SiC, Al2O3, MgO y B4C, donde el tamaño de la partícula juega un papel fundamental en las propiedades mecánicas.
El presente trabajo, estudió el método de procesamiento de las nanopartículas de CeO2 (nanoceria) y su efecto en la microestructura y propiedades mecánicas de la aleación de aluminio 2024 (A2024). El proceso para adicionar la nanoceria consistió en preparar un material compuesto de Al-16.66% en peso de CeO2 (MCAlCeO2), mediante molienda mecánica en un molino de alta energía durante tres horas, el polvo molido se compactó a una presión de 1.5 Gigapascales (GPa) y sinterizó durante tres horas a 550 °C, posteriormente se agregaron a la aleación A2024 concentraciones en peso de 0.1%, 0.5%, 3% y 5% de MCAlCeO2 mediante el proceso convencional de fundición y moldeo, para finalmente extruir el material a 550 °C. Muestras finales de 10 mm de diámetro fueron obtenidas y utilizadas para la caracterización mecánico-microestructural.La caracterización microestructural obtenida por MEB-EDS del MCAlCeO2 confirmó la dispersión homogénea de CeO2 en la matriz de aluminio, y para la aleación A2024, se muestra la presencia de fases alargadas e irregulares del tipo: AlCuMgSi, AlCuFeMnSi, AlCuCeMgSi, AlCuFeMgSiMn, AlCuMg, AlCuCeMg, AlCuFeMnMg, AlCuCeFeMgSi, AlCuCeFeMg, AlCuCeFeMgSiMg, AlCuCeMnMg, AlCuCeFeMnMg, AlCuMnMg, AlCeCuMnMgSi, AlCuMnFe, las cuales disminuyen de tamaño después del tratamiento térmico T6 distribuyéndose de forma homogénea en la matriz. Los resultados de la caracterización microestructural por MET de las nanopartículas de CeO2 sugieren una reacción de reducción química de esta fase y la creación de una capa de Al2O3 que cubre el Ce, debido a una interacción con la matriz de aluminio.
La caracterización mecánica muestra que a menor contenido de CeO2 (0.1% en peso) y a 150 minutos de envejecido, la dureza y esfuerzo máximo de la aleación A2024 aumentan
DISEÑO DE POLIANILINAS PARA APLICACIÓN EN ELECTRODOS PARA SUPERCAPACITORES
No full textPolianilinas dopadas con ácido clorhídrico (HCl) y dodecilsulfato (DS) fueron sintetizadas utilizando un mecanismo de polimerización oxidativa, utilizando persulfato de amonio (APS) como oxidante. Los estados de oxidación de los materiales sintetizados fueron caracterizados mediante una prueba de cambio de color para determinar el pH al que ocurre el proceso dopaje/dedopaje. Estos polímeros fueron sometidos a espectroscopia de impedancia electroquímica, conductividad eléctrica por el método de cuatro puntas y pruebas de carga y descarga para evaluar su aplicación como electrodos para supercapacitores
TELA RECUBIERTA CON POLIANILINA Y LIGNOSULFONATOS PARA APLICACIÓN EN PSEUDOCAPACITORES
No full textEste trabajo presenta la obtención de telas de algodón recubierta con polianilina (PAni) y lignosulfonato (LGS) preparadas a través de la polimerización oxidativa de anilina en presencia de LGS. La PAni/LGS se adhirió e interaccionó químicamente con las fibras de algodón, lo cual fue confirmado por SEM y FT-IR. La conductividad eléctrica de la tela de algodón recubierta con PAni/LGS (P3) incrementó 5 veces comparada con la tela que contenía sólo PAni. Estos nuevos tejidos son deseables para posibles aplicaciones en supercapacitores portátiles
Efecto de la transferencia de carga por espectroscopias de capa interna en cerámicas con estructura de tipo perovskita.
No full textLa espectroscopía de pérdida de energía de los electrones (electron energy loos spectroscopy, EELS) y la espectroscopía de absorción de rayos x blandos (x- ray absoprtion spectroscopy, Xas); son espectroscopias donde se exitan los electrones de capas internas. Estas capas se denotan como 2p1/2 y 2p3/2 (en términos espectroscópicos se le denota como el borde L2.3). Las exitaciones de los electrones (por XAS) se hacen a través de fotón de entrada enviando a los elecrones hacia un novel desocupado en la banda de conducción (de Groot,2008