Repositorio Institucional de CIMAV (Centro de Investigación en Materiales Avanzados)
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Sistema semiconductor a base de nanopartículas de plata/poli(N-vinilcarbazol)/polianilina, para aplicación en fotoánodos de celdas fotovoltaicas
Get PDFEn este trabajo se desarrolló un sistema semiconductor a base de nanopartículas de plata/poli(N-vinilcarbazol)/polianilina para ser aplicado como componente de fotoánodos de celdas solares sensibilizadas por colorantes (DSSC). En primer lugar se sintetizaron las nanopartículas de plata a través del método de poliol. Posteriormente se obtuvieron oligómeros de poli(N-vinilcarbazol) (PVK) vía RAFT. Los sistemas semiconductores fueron obtenidos por dos vías: una mezcla física de nanopartículas de plata con PVK y síntesis de nanopartículas de plata in situ. La caracterización de las nanopartículas de plata se llevó a cabo mediante microscopía electrónica de barrido (SEM), difracción de rayos X (XRD) y espectroscopía de absorción UV-vis. El PVK fue caracterizado mediante cromatografía de permeación en gel (GPC), y espectroscopía de impedancia principalmente. Las nanofibras de PAni se caracterizaron mediante STEM, voltametría cíclica y espectroscopía de impedancia. Los sistemas semiconductores fueron evaluados mediante espectroscopia de impedancia para obtener la resistencia a la transferencia de carga (Rp). El sistema semiconductor 1 presentó un valor de 3742 , el cual es menor al del TiO2 (5077 ), que es el material más utilizado como semiconductor en fotoánodos para DSSC. Aunado a esto, también se encontró que posee la capacidad de absorber luz en las regiones del UV, visible e IR cercano, lo cual es una gran ventaja ante el TiO2
INFLUENCE OF TUNGSTEN CARBIDE NANO-CRYSTAL PARTICLE ADDITION ON THE HARDFACING PROPERTIES OF NI-BASED ALLOYS
Get PDFIn this research, a nickel-base powder reinforced with tungsten carbide particles (micron size) was applied by Plasma Transferred Arc (PTA) process on the surface of tool steel to improve surface characteristics to improve its lifetime in working condition. The Design of Experiment (DoE) method was applied to find optimum combination of hardfacing parameters and to minimize the number of weld runs. Current, travel speed and preheat were considered as variable parameters. These parameters are important to reach a final layer with an appropriate bead geometry accompanied with good metallurgical properties. All samples were prepared for microstructural investigations and the effect of process parameters on the weld bead geometry was considered. For each weld overlay, weld bead geometry parameters were measured including dilution, penetration and reinforcement. Microstructures and the distribution of tungsten carbide particles after welding were analyzed by Scanning Electron Microscopy (SEM) equipped with an EDS microprobe. In
addition, X-ray diffraction analysis was performed to find the existing phases after welding. Also, to observe the distribution of each WC in the matrix 3D optical profilometry analysis was performed. At the end, among all the experiments, the best sample with appropriate bead geometry and microstructure was selected
ELABORACIÓN DE MATERIALES COMPUESTOS A BASE DE PLA Y ÓXIDO DE GRAFITO
Get PDFEste estudio está enfocado en investigar el efecto de la inclusión de grafito oxidado (GO) en una matriz de polímero de ácido poliláctico (PLA) en las propiedades térmicas y mecánicas del compuesto. Se elaboraron cuatro formulaciones diferentes con concentraciones de 0%, 0.1% y 0.5% en peso de GO. La temperatura de mezclado fue de 190°C. Se verificó la oxidación del grafito mediante las técnicas de espectroscopía de raman y de infrarrojo. Las propiedades térmicas de los compuestos fueron evaluadas mediante análisis termogravimétrico (TGA), calorimetría diferencial de barrido (DSC) y análisis dinámico mecánico (DMA). Se observó que la temperatura de degradación así el grado de cristalinidad y el módulo elástico de los compuestos se incrementan conforme aumenta la cantidad de GO en la matriz
Effect of the Active Layer Thickness on the Electrical and Electroluminescent Properties in Silicon Rich Oxide Based Light Emitting Capacitors
Get PDFAbstract—This work presents the electrical and
electroluminescent properties of light emitting capacitors (LECs)
using silicon rich oxide (SRO) films as active layer. Metalinsulator-
semiconductor-like structures were fabricated with n+
polysilicon and aluminum as gate and substrate electrodes,
respectively. SRO films were thermally annealed at high
temperature to induce the silicon agglomeration. The effect of
SRO thickness (tSRO = 24, 53 and 80 nm) on the electrical and
electro-optical properties of LECs is analyzed. A high conduction
state (HCS) is observed at low electric fields (E) for SRO films
with 24 and 53 nm of thickness. The current drops from that
HCS to a low conduction state (LCS) when a certain electric field
is reached. The HCS at low E is not observed as the SRO
thickness is increased. A broad visible electroluminescent
spectrum is observed on LECs when the electric field is larger
than 7.5 MV/cm2 through the Fowler-Nordheim mechanism.
Moreover, an intense infrared (IR) electroluminescent peak is
observed in LECs when the SRO film is decreased. This IR EL
peak could be related with the silicon substrate emission
Desarrollo de Recubrimiento a Base de un Composito HA-nAg a partir de una Síntesis totalmente Verde
Get PDFEn este estudio, se obtuvo hidroxiapatita biológica a partir de huesos bovinos mediante un proceso térmico. Después, se desarrollaron recubrimientos de hidroxiapatita biológica con un contenido de 0 y 1% de nanopartículas de plata sintetizados por Opuntia ficus (nopal) sobre un sustrato de Ti6Al4V mediante la técnica de proyección térmica por plasma (APS); la eficiencia antibacteriana fue evaluada a través de la norma JIS Z2801:2000 “Prueba de productos antimicrobianos para eficiencia y actividad antimicrobiana” en las siguientes cepas bacterianas: Escherichia coli, Staphylococcus aureus y Pseudomonas aeruginosa. Las pruebas de liberación de iones mostraron que el recubrimiento liberó iones de plata por debajo de 0.05 ppm; así como iones de calcio, potasio, magnesio y sodio (los cuales son promotores de células de crecimiento). Microscopia electrónica de barrido (MEB) mostró que las nanopartículas de plata estaban distribuidas homogéneamente sobre la superficie del recubrimiento. Espectroscopia de energía dispersiva de rayos X (EDS) mostró que la deposición de la hidroxiapatita ocurrió día a día, manteniendo una proporción de Ca/P entre 2.12 y 1.45. Las propiedades de biocompatibilidad fueron evaluadas utilizando Allium cepa, lymphocytes (sangre fresca) y células osteoblásticas de ratón (MC3T3) mediante el ensayo de Allium cepa, ensayo de electroforesis en gel de células individuales y Citometría de imagen Tal
3D PRINTED MODELS OF MATERIALS TENSOR REPRESENTATIONS AND THE CRYSTAL MORPHOLOGY OF ALPHA QUARTZ
Get PDFThe Materials Property Open Database (MPOD) is a unique open-access
resource for Materials Physics research and education. Longitudinal materials tensor
representation surfaces for selected physical properties of alpha-quartz crystals, (i.e. its
elastic stiffness and piezoelectric effect) were visualized at the MOPD website and
corresponding 3D print files created automatically by a simple click of the computer
mouse. The usage of the WindowsTM executable program WintensorTM is presented as
an alternative to this kind of workflow in cases where the corresponding data are not
(yet) in this database, where more control over the creation of the print files and 3D
printing in two colors are desired for representation surface parts with positive and
negative signs, e. g. those for optical activity (rotational power) and the linear electrooptical
(Pockels) effect in α-quartz. In accordance with Franz Ernst Neumann's
principle, restrictions on the number of the independent materials tensor components for
the above mentioned physical properties by the point symmetry of α-quartz and the
nature of the involved field tensors are explicitly mentioned. An appendix illustrates the
crystal morphology of right α-quartz
MÉTODO NO DESTRUCTIVO PARA EVALUAR EL VIGOR VEGETAL EN ESPECIES FORESTALES CULTIVADAS EN VIVERO.
Get PDFLa medición de algunas características fisiológicas que reflejan el estado sanitario, nutrimental e hídrico de las plantas empleadas para la reforestación, es costosa, debido al uso de instrumentos sofisticados, en comparación con los atributos morfológicos que se obtienen de manera directa (Jacobs et al., 2009). El uso de indicadores cuantitativos, además de establecer una medición sistemática, es un proceso a través del cual se puede evaluar de manera objetiva, los cambios o variaciones de las plantas en respuesta a ciertos estímulos, como la adición de nutrimentos o algún otro factor que limite o promueva su desarrollo. En la actualidad existen diversos índices de espectroscopia que se usan en la evaluación del comportamiento de algunos cultivos agrícolas, así como en el estudio de otros ecosistemas con actividad fotosintética (Castañeda et al., 2015, Pettorelli et al., 2005)
1. Magnetic Properties and Kinetic of Crystallization in Amorphous GdxSm1?xCo5 Alloys Obtained by Mechanical Milling
No full textCITOTOXICIDAD Y MECANISMOS DE TOXICIDAD DE NANOPARTÍCULAS INORGÁNICAS EMERGENTES.
Get PDFEl aumento en las aplicaciones de nanopartículas en la industria, conlleva a generar
su liberación en el medio ambiente y por lo tanto la interacción con los sistemas
biológicos, ocasionando un posible efecto tóxico.
En el presente estudio se evaluó el efecto tóxico de 5 nanopartículas (CuO, SnO2,
Fe° y Fe3O4) con aplicaciones en diversas áreas. La toxicidad se determinó en
modelos biológicos de importancia ambiental como bacterias (Gram positivas y
negativas) y levaduras. Previo a la evaluación de la toxicidad las nanopartículas
(NPs) fueron caracterizadas por diversas técnicas; difracción de rayos X (DRX),
microscopía electrónica de barrido y trasmisión (MEB y MET), en los medios
biológicos se midió el tamaño hidrodinámico y el potencial Z. La viabilidad celular
se determinó partiendo de un inoculo inicial de 1x109 UFC/mL con 24 h de
exposición a NPs (100-1000 mg/L), como control se usaron células sin exposición.
Los mecanismos de toxicidad fueron definidos por medio de microscopía confocal,
MEB y la cuantificación del ion soluble.
La caracterización de las NPs mostró en su mayoría formas esféricas (2-85 nm) y
una forma tipo flor (800 nm), así como una alta pureza. Los tamaños hidrodinámicos
en los diferentes medios fueron en promedio de 149-1105 nm y la carga superficial
fue negativa en un rango de -20 a -30 mV. En la exposición a las NPs de CuO se
presentó un efecto tóxico a partir de la concentración de 600 mg/L con un tiempo de
exposición 2 h (IC50 >400 mg/L) en la bacteria Gram positiva B. subtilis. El
mecanismo de toxicidad de estas NPs fue la ionización de Cu2+ en el medio LB. La
exposición a las NPs de SnO2 E2 afecto la viabilidad de B. subtilis a partir de una
concentración de 500 mg/L (IC50 >500 mg/L) en un tiempo de 24 h. El mecanismo
de toxicidad de estas NPs fue el daño a la membrana celular, ocasionado por la
carga superficial negativa, el menor tamaño hidrodinámico de las NPs de SnO2 ES
y las moléculas cargadas positivas sobre la membrana de la bacteria Gram positiva
B. subtilis, este fue el mecanismo clave en la toxicidad de las NPs de SnO2
RELACIÓN ENTRE LAS PROPIEDADES TEXTURALES DE LOS RECUBRIMIENTOS DE TiO2 CON LA DEGRADACIÓN FOTOCATALITICA DE ÁCIDOS GRASOS
Get PDFLa limpieza de superficies como techos, paredes o pisos en áreas de elaboración
de alimentos, así como equipos para el procesamiento de éstos, generalmente son
difíciles de limpiar, ya que pueden ser porosos e irregulares facilitando la
incrustación de sustancias tales como los ácidos grasos volátiles (AGV)
provenientes principalmente de la cocción de ciertos tipos de alimentos. Para
facilitar la limpieza de estas superficies, se propone utilizar la fotocatálisis para la
degradación de los AGV como un proceso de oxidación avanzada.
El dióxido de titanio (TiO2) es un material ampliamente empleado en fotocatálisis
para la degradación de materia orgánica, por ello se seleccionó a éste para la
realización de este trabajo.Se evaluaron películas de TiO2 sobre porcelana (sustrato modelo), las cuales se
sintetizaron a partir de 4 soluciones precursoras obtenidas bajo diferentes
condiciones. La película SH fue sintetizada utilizando solo la técnica de sol – gel,
las películas SVM1, SVM2 y ETH se generaron por la combinación de las técnicas
sol – gel e hidrotérmica. Las muestras sintetizadas fueron caracterizadas por
difracción de rayos X, microscopia electrónica de barrido, fisisorción de nitrógeno,
adsorción y desorción de agua, reflectancia difusa y evaluadas fotocatalíticamente
mediante espectroscopia Raman y fueron comparadas con el TiO2 P25 como
material de referencia.
Todas las películas sintetizadas presentan la fase Anatasa y valores de banda
prohibida entre 3 y 3.2 eV, los cuales concuerdan con los reportados para el TiO2.
Las muestras SVM1 y SVM2 presentan un recubrimiento continuo y uniforme, a
diferencia de las muestras ETH y SH que muestran agrietamiento y
discontinudades. Las películas obtenidas base agua (SH, SVM1 y SVM2) presentan
áreas superficiales mayores a 100 m2
/g y capacidades de adsorción de agua
superiores a 1.2 mmoles de agua/g fotocatalizador. Sin embargo, la relación de
deshidroxilación a hidroxilación es mayor para SVM2.
Los recubrimientos SVM1 y SVM2 presentan una degradación de AGV igual o
superior a aquella que presenta el TiO2 P25