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Transcripción

R E S Ú M E N E S
Instituto de Ingenierı́a y Tecnologı́a
Departamento de Fı́sica y Matemáticas
Cuerpo Académico de Fı́sica de Materiales
Marzo 2015, Cd. Juárez, Chihuahua
Cd. Juárez
CNCIM2015
DIRECTORIO
Universidad Autónoma de Ciudad Juárez
Lic. Ricardo Duarte Jáquez
RECTOR
Instituto de Ingenierı́a y Tecnologı́a
Maestro Francisco López Hernández
Departamento de Fı́sica y Matemáticas
Maestro Natividad Nieto Saldaña
Jefe del departamento
2
Cd. Juárez
CNCIM2015
COMITÉ NACIONAL
Dr. Heriberto Hernández Cocoletzi
Benemérita Universidad Autónoma de Puebla
Dr. Ernesto Chigo Anota
Benemérita Universidad Autánoma de Puebla
Dr. Efraı́n Rubio Rosas
Benemérita Universidad Autónoma de Puebla
Dr. Enrique Vigueras Santiago
Universidad Autónoma del Estado de México
Dr. Gabriel Murrieta Hernández
Universidad Autónoma de Yucatán
Dr. Jesús Garcı́a Serrano
Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo
Dr. Manuel Acosta Alejandro
Universidad Juárez Autónoma de Tabasco
COMITÉ LOCAL
Red PROMEP “Compuestos poliméricos propiedades y aplicaciones”
Fı́sica de Materiales: CAFiM (UACJ-CA-80)
Dra. Diana Marı́a Carrillo Flores
Dr. Juan Francisco Hernández Paz
Dr. José Trinidad Elizalde Galindo
Dr. Manuel Antonio Ramos Murillo
Dr. José Rurik FarÃas Mancilla
Dr. José Luis Enriquez Carrejo
Dr. Pierre Giovanni Mani González
Dra. Claudia Alejandra Rodrı́guez González
3
Cd. Juárez
CNCIM2015
Dr. Abel Hurtado Macias
Centro de Investigación en Materiales Avanzados, S.C.
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Cd. Juárez
CNCIM2015
PRESENTACIÓN
El VI Congreso Nacional de Ciencia e Ingenierı́a en Materiales (CNCIM2015), que se realiza del 2 al 6 de Marzo de 2015 en las instalaciones
del Instituto de Ingenierı́a y tecnologı́a de la Universidad Autónoma de Ciudad Juárez, tiene como objetivo difundir la ciencia e ingenierı́a de materiales
en un ámbito de respeto e intercambio de ideas a favor del desarrollo de la
ciencia de materiales por el sector académico mÃ¡s importante; el estudiantil, ası́ como, fomentar la interacción e integración de alumnos, profesores
e investigadores de nuestra Universidad, con la comunidad académica participante provenientes de las distintas Instituciones de Educación Superior
relacionadas con la Ciencia e Ingenierı́a de Materiales de gran parte del paı́s.
Se tendrá la participación de destacados investigadores tanto en las conferencias plenarias como en las conferencias invitadas, también participarán
jóvenes investigadores. Se tienen programadas un total de 74 contribuciones
orales; 7 conferencias plenarias, 12 conferencias invitadas y 55 participaciones
orales. En la sesión de carteles, se tienen programados 77 exposiciones.
Agradecemos a todos los participantes el compromiso y la dedicación que han
ofrecido en la preparación de las ponencias y carteles, por lo que no tenemos
duda en que el congreso será un espacio de convivencia académica. Esperamos
cumpla las expectativas académicas y promueva lazos de colaboración en el
ámbito de la ciencia e ingenierı́a en materiales.
La Universidad Autónoma de Ciudad Juárez a través del Cuerpo Académico
de Fı́sica de Materiales Instituto de Ingenierı́a y Tecnologı́a agradece a todos
los estudiante, investigadores y publico en general y les extiende la mas
cordial bienvenida, a esta su casa.
Atentamente
Comité organizador Local
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Cd. Juárez
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CNCIM2015
Parte I
Plenarias
7
Cd. Juárez
CNCIM2015
Plenaria 1
Nanotecnologı́a en méxico
Jesús González Hernández
Cidesi, Cideci
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Cd. Juárez
CNCIM2015
Plenaria 2
Recubrimientos nanoestructurados
Mario Miki Yoshida
Centro de Investigación en Materiales Avanzados S. C., Departamento de Fı́sica de Materiales
10
Cd. Juárez
CNCIM2015
Plenaria 3
Magnetismo
José Andres Matutes Aquino
Centro de Investigación en Materiales Avanzados S. C., Sin Información
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Cd. Juárez
CNCIM2015
Plenaria 4
Physical principles of semiconductor light sources
Arkadii Krokhin
North Texas University, Physics Deparment
Incandescent bulbs produce light by heating a filament to very high temperature. Fluorescent bulbs produce light by creating a plasma (an ionized
gas) that is hot enough to generate light. LEDs produce light by a process of
spontaneous emission in a semiconductor p-n junction that does not rely on
high temperatures. In this talk I will explain the main ideas and the fundamental physical laws that allow extraction of light from semiconductors with
efficiency that exceeds much the efficiency of traditional hot-light-sources.
12
Cd. Juárez
CNCIM2015
Plenaria 5
Caracterı́stica foto-luminiscente de cerámicas ferroeléctricas
Dolores Durruty Rodrı́guez1 , M. Hernández - Garcı́a2 y J. M. Yañez - Limón1
1
2
Cinvestav - Unidad Querétaro, I P N
Departamento de Fı́sica Aplicada, Instituto de Cibernética, Matemática y Fı́sica
En los últimos años ha ocurrido un notable crecimiento y desarrollo
de nuevos materiales cerámicos para ser utilizados en la industria electrónica. Los materiales ferroeléctricos han sido reconocidos por sus propiedades
fı́sicas multifuncionales; dentro de ellas, sus propiedades ópticas son objeto
de investigación debido a sus posibles aplicaciones electro-ópticas. La familia
de materiales ferroeléctricos con la más amplia utilización es el sistema del
titanato-circonato de plomo (PZT), fundamentalmente dopados, aunque en
la actualidad se tratan de sustituir por materiales libres de plomo como el
sistema KNN. La fotoluminiscencia es un fenómeno muy interesante que
aparece en estos materiales, siendo el objetivo fundamental de este trabajo
presentar los resultados obtenidos de fotoluminiscencia en PZT y KNN a
temperatura ambiente, dopados en sitios A y B de la estructura perovskita.
Las principales bandas de emisión aparecen a 1.73, 1.87 y 3.03 para las
muestras dopadas con Sr y Cr, a 2.5, 2.66 y 3.00 para muestras dopadas con
La y La+Nb y a 2,19, 1,86, 2,5 y 2.31eV para el sistema KNN, las bandas
de excitación en todos los casos fueron 273, 373, 457 nm. Se midieron los
voltajes tanto de la lámpara como de las muestras a las diferentes longitudes
de onda.
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Cd. Juárez
CNCIM2015
Plenaria 6
Hacia un desarrollo tecnológico para fabricar celdas solares y paneles basados en pelı́culas delgadas de CdS/CdTe
Juan Luis Peña Chapa
Cinvestav Mérida, Departamento de Fı́sica Aplicada
Actualmente existen tecnologı́as para la fabricación a gran escala de celdas
solares de pelı́culas delgadas de CdS / CdTe. Estos dispositivos ya se producen en módulos comerciales. En la empresa First Solar, han logrado fabricar
módulos con eficiencias de conversión fotovoltaica1 de 16.1 %. Esta empresa
utiliza la técnica de transporte de vapor en espacio cercano para el depósito
del CdTe y una variante de depósito por baño quı́mico para las pelı́culas
de CdS. La activación de la celda y/o modulo (cloración) se realiza mediante una solución acuosa de CdCl2 pulverizada sobre la pelı́cula de CdTe y
posteriormente tratada en un horno a temperaturas cercanas a 400o C. En
los últimos años, Romeo et al. desarrollaron un nuevo método de cloración
mediante un tratamiento térmico en una atmósfera de un gas que contiene
cloro2. En esta conferencia, presentamos nuestros resultados de celdas solares de alta eficiencia (mayores al 14 %) basadas en pelı́culas delgadas de
CdS/CdTe. En estas celdas solares se utilizan pelı́culas delgadas depositadas
mediante sputtering de ZnO como buffer, CdS (capa ventana) y la bicapa de
Cu/ Mo como un nuevo contacto posterior. La pelı́cula absorbente CdTe se
deposita mediante sublimación en espacio cercano (CSS) sobre un sustrato
a baja temperatura (500o C) y el proceso de activación (cloración) se realiza
con gas freón mezclado con otro gas a 400o C. Las celdas con más del 14 %
de eficiencia se obtienen con este procedimiento sin un tratamiento especial
a la pelı́cula de CdS3. Además, se presentan resultados recientes en el los
procesos de cloración (activación de la celda) y en contacto posterior.
Agradecimientos
Este trabajo ha sido financiado por CONACYT-SENER Proyecto CeMIESolÂ 207450/P25 y CONACYT-México Proyecto FOMIX-YUCATÁN-170098.
El ponente reconoce al CONACYT-México por el apoyo financiero recibido en
base al contrato de Estancias Sabáticas No-128592 para realizar un sabático con
el Prof. Nicola Romeo en la Universidad de Parma, Italia.
Referencias
1. http://investor.firstsolar.com/releases.cfm?Year=&ReleasesType=&PageNum=2
2. Bosio, A., Romeo, N., Mazzamuto, S., Canevari, V., 2006. Polycrystalline CdTe thin
films for photovoltaic applications. Progress in Crystal Growth and Characterization
of Materials 52, 247-279.
3. A. Rios-Flores, O. Ares, J. M. Camacho, V. Rejón, J. L. Peña, Procedure to obtain
higher than 14 % efficient thin film CdS/CdTe solar cells activated with HCF2Cl gas,
Solar Energy, vol. 86, pp. 780-785, 2012
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Cd. Juárez
CNCIM2015
Plenaria 7
Biomateriales
Erasmo Orrontia Borunda
Centro de Investigación en Materiales Avanzados, C I M A V
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Cd. Juárez
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CNCIM2015
Parte II
Invitadas
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Cd. Juárez
CNCIM2015
Invitada 1
Estudio de las propiedades nanomecánicas, ferroelásticas y
magnetoelásticas en materiales ferroeléctricos y multiferroicos
caracterizados por afm y nanoindentación.
Abel Hurtado Macias1 , J. Ramos - Cano∗,1 , C. Ascencio Hurtado1 , C. Dı́az Moreno2 , J. A. Eiras2 , M. Miki- Yoshida1 , R. Farı́as- Mancilla2 , J. González Hernández1 y M. J. Yacaman2
1
Centro de Investigación en Materiales Avanzados S. C., Laboratorio Nacional de
Nanotecnologı́a
2
Instituto de Ingenierı́a y Tecnologı́a, Departamento de Fı́sica y Matemáticas
3
Universidade Federal de SaÌo Carlos, Physics Department
4
Instituto de Ingenierı́a y Tecnologı́a, Departamento de Fı́sica y Matemáticas,
5
University Of Texas At San Antonio, Department Of Physics And Astronomy
Los materiales mutiferroicos exhiben simultáneamente dos o más propiedades del tipo ferromagnetismo y poseen vı́nculo fı́sico entre estas
propiedades. El caso al cual se dedica más atención hoy dı́a es el de los
multiferroicos magnetoeléctricos (MME), que son a la vez ferromagnéticos
- ferroeléctricos y son capaces de cambiar la polarización como respuesta a
un estı́mulo magnético (y viceversa). La microestructura y naturaleza de los
dominios ferroeléctricos y ferromagnéticos tienen consecuencias directas en
las propiedades mecánicas de cerámicos funcionales destinado a la aplicación
final en campo. Las propiedades mecánicas que se evalúan principalmente
por nanoindentación, son el módulo de elasticidad (E), rigidez (S), la
dureza (H), la tenacidad a la fractura (KIC) y esfuerzos coercitivos (σc)
provenientes de volúmenes homogéneos en el material (PZT/CoFe2 O4 ,
BaTiO3 , LiNbO3 etc,) es decir directamente de los dominios ferromagnéticos
y ferroeléctricos. Para lograr este objetivo es necesario la determinación
de las propiedades mecánicas y se basa únicamente en experimentos de
nanoindentación en combinación con observaciones microscópicas con el
Microscopio de Barrido de Fuerzas (MBF) o AFM. La razón para utilizar
estas técnicas sofisticadas de caracterización está basada en el tamaño
de dominios (ancho) y tienen una relación directa con el tamaño de
grano del material y oscila entre 60 nm hasta aprox. 10 µm. Este tipo
de experimentos son vitales para el entendimiento del comportamiento no
linear (macroscópico) y con tendencias anisotrópicas de las propiedades
mencionadas. Ese comportamiento en campo de los componentes fabricados,
se ha relacionado a la fecha, siempre con los fenómenos ferroeléctricos,
ferroelásticos y magnetoelásticos del material. El objetivo es comprobar
estasaseveraciones y proponer modelos que describan y sobretodo que
predigan mejor su comportamiento macroscópico.
∗
Universidad Autónoma de Coahuila, Departamento de Metalurgia Carretera Km 57 Monclova, Coahuila.
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Cd. Juárez
CNCIM2015
Invitada 2
Nanopartı́culas de ZnO embebidas en una matriz de SiO2 mediante
erosión catódica reactiva y su aplicación potencial en fotosı́ntesis
artificial
Miguel Angel Meléndez Lira
Cinvestav, Departamento de Fı́sica
Aun cuando los precios del petróleo han caı́do en forma drástica, la demanda de contar con fuentes alternas de energı́a que sean amigables con
el medio ambiente es creciente. A pesar de su alto costo, la producción de
energı́a empleando sistemas fotovoltaicos es atractiva. Además del uso como generadores de energı́a los sistemas fotovoltaicos están siendo propuestos
en el desarrollo de sistemas capaces de realizar un proceso análogo al de la
fotosı́ntesis para usar el exceso de bióxido de carbono disponible en la atmosfera en la producción de combustibles. En esta plática presentamos un breve
panorama del estado del arte en la investigación de la fotosı́ntesis artificial y
los resultados de la caracterización estructural y eléctrica de heteroestructuras Si/SiO2 /ZnO/SiO2 depositadas empleando la técnica de erosión catódica reactiva a radiofrecuencia. El buen desempeño de las heteroestructuras
Si/SiO2 /ZnO/SiO2 en la generación de cargas libres, que podrı́a ser empleado en sistemas de fotosı́ntesis artificial, tiene su origen en la formación de
nanopartı́culas de ZnO. Adicionalmente la facilidad y bajo costo de producción de nuestra metodologı́a nos hace pensar en una aplicación directa.
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Cd. Juárez
CNCIM2015
Invitada 3
Propiedades electrónicas y térmicas del Sr1−x Yx VO3 : cálculos de
primeros principios
Gabriel Murrieta Hernández, Aarón A. Aguayo González y Rodrigo Dı́az Sugarazo
Universidad Autónoma de Yucatán, Facultad de Matemáticas
Usando la aproximación del gradiente generalizado (GGA), presentamos un estudio de primeros principios de las propiedades electrónicas
y termodinámicas del compuesto Sr1−x Yx VO3 como función de la concentración de Y para 0 ≤ x ≤ 1. Se presentan resultados de estructura
electrónica, y propiedades termodinámicas, en especı́fico el comportamiento
del coeficiente de expansión térmica, parámetro importante en materiales
candidatos para su uso en las celdas de combustible de óxido sólido (SOFC).
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Cd. Juárez
CNCIM2015
Invitada 4
Sulfuros semiconductores para aplicaciones en celdas solares
Claudia Alejandra Rodriguez Gonzalez
Sin Información, Sin Información
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Cd. Juárez
CNCIM2015
Invitada 5
Efecto de la presión de vacı́o en las caracterı́sticas morfológicas de
nanoestructuras de zn obtenidas mediante la técnica de evaporación térmica
Roberto López Ramirez, Pedro Acuña y Enrique Vigueras
Universidad Autónoma del Estado de México, Laboratorio de Investigación y Desarrollo
de Materiales Avanzados (lidma), Facultad de Quı́mica
En este trabajo se presenta el estudio del efecto de la presión de
vacı́o en las caracterı́sticas morfológicas y estructurales de nanoestructuras
de Zn metálico, obtenidas mediante la técnica de evaporación térmica. El
rango de presión empleado fue de 10 -6 a 15 Torr. Los resultados muestran
una dependencia importante en la morfologı́a de las nanoestructuras
formadas al incrementar la presión dentro de la cámara de reacción. Con
el uso de una presión de 10-6 Torr, se obtuvieron estructuras nanométricas
tipo-disco con geometrı́a hexagonal, cuya regularidad en los bordes se vio
modificada al disminuir la presión de vacı́o en dos órdenes de magnitud. El
incremento de la presión de vacı́o 15 Torr durante el experimento dió como
resultado la formación de una estructura formada por nanoalambres de
superficie irregular. El mecanismo de formación de las nanoestructuras de
Zn se asoció con las condiciones de saturación presentes dentro de la cámara
de reacción durante el experimento.
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Cd. Juárez
CNCIM2015
Invitada 6
Celdas solares: una visión breve del estado actual de la tecnologı́a
y el mercado y una propuesta innovadora de para construir celdas
solares de ingan.
Miguel Angel Vidal Borbolla
Universidad Autónoma de San Luis Potosı́, Coordinación Para Innovación la Aplicación
de la Ciencia y la Tecnologı́a
México y particularmente en el norte es una de las regiones más favorecidas mundialmente por una excelente insolación que varı́a desde 5 KWh/m2
al dı́a en el centro del paı́s hasta 7 y 8 Kwh/m2 al dı́a en el noroeste. En
el sur la insolación no es tan intensa como en el norte, se tiene del orden
de 4 a 5 KWh/m2 al dı́a sin embargo esta insolación es tan buena o mejor como la que tienen paı́ses lı́deres en el uso de celdas solares y colectores
solares de Europa, ası́ que con estos datos de energı́a, el paı́s está llamado
a incrementar de manera importante la generación de energı́a mediante el
uso de concentradores solares y celdas solares haciendo uso de la tecnologı́a
fotovoltaica. En los últimos años se ha realizados esfuerzos importantes en
el aumento de la eficiencia de las celdas solares, por ejemplo hoy dı́a las
celdas solares más eficientes alcanzan el 44 % de eficiencia con tecnologı́a
multi-unión y concentradores. Sin embargo en los últimos años se está desarrollando celdas de segunda y tercera generación con materiales más baratos
y tecnologı́as de fabricación a bajo costo. En esta conferencia hacemos un
breve repaso de las diferentes tecnologı́as y materiales importante en la fabricación de celdas solares que se han usado en el pasado, tales como las
celdas de silicio monocristalino y policristalino en configuraciones de multi
y mono unión. Finalmente mostraremos los avances que hemos tenido en la
sı́ntesis de InGaN para el desarrollo de nuevas alternativas en la fabricación
de celdas fotovoltaica y que nuestro grupo de la Universidad de San Luis
Potosı́, está proponiendo al Centro Mexicano de Innovación en Energı́a Solar
(CEMIE-Solar), que se acaba de aprobar recientemente.
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Cd. Juárez
CNCIM2015
Invitada 7
Tunelaje electrónico con electrodos medio-metálicos
Jesus Leonardo Heiras Aguirre
Cinvestav-unidad Querétaro, I P N, Centro de Nanociencias y Nanotecnologı́a, Universidad Nacional Autónoma de México
Los materiales llamados medio-metales fueron descubiertos desde principios
de la década de 1980, hace unos 32 años, pero el interés en ellos ha renacido
vigorosamente ya que son serios candidatos para aplicaciones en Espintrónica. En este reporte hacemos primero una breve historia de la aparición del
medio metal, su definición, diferentes ejemplos ası́ como su clasificación en
diferentes tipos según la forma de la densidad de estados. Me parece que
es conveniente hacer una breve introducción acerca de la técnica de tunelaje electrónico en general, repasando la técnica de preparación de juntas y
describir la riqueza de información que se obtiene a partir de medidas de
la corriente de tunelaje y sus derivadas con respecto al voltaje. Finalmente, se revisará los avances logrados en el estudio de estos materiales en el
último lustro, incluyendo los avances tanto teóricos como los desarrollos experimentales (incluyendo los nuevos materiales que se han descubierto) para
rematar con la discusión de las aplicaciones en Espintrónica. Se hará un especial énfasis en la aplicación de tunelaje electrónico a la caracterización de
estos fascinantes materiales.
Referencias
1. Theory, Experiment and Computation of Half Metals for Spintronics: recent Progress
in Si-based Materials, C. Y. Fong, M. Shaughnessy, L. Damewood, L. H. Yang, NanoMMTA, vol 1, pp 1-22 (2012)
2. Chern Half Metals: A New Class of Topological Materials to Realize the Quantum
Anomalous Hall Effect, J. Hu, Z. Zhu and R. Wu, Nan Lett. DOI: 10.1021/nl504981g,
February 17, 2015
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Cd. Juárez
CNCIM2015
Invitada 8
Estudio de materiales ferroeléctricos libres de Pb, Bi0.5 Na0.5 Tio3
(BNT) y Ba1−x Cax Ti1−y Zry O3 (BCZT)
Martı́n Yañez Limón1 , M. D. Durruthy Rodriguez2 , M. G. Rivera- Ruedas3 , M.
Peralta- Pérez3 , K. M. Moya- Canul1 y S. Badal de la Cruz3
1
Cinvestav, Unidad Querétaro
Instituto de Cibernética, Matemática y Fı́sica, Departamento de Fı́sica Aplicada
3
Universidad Juárez Autónoma de Tabasco, Facultad de Ingenierı́a Quı́mica
2
En la actualidad es de gran importancia el estudio de materiales ferroeléctricos libres de Pb, debido a regulaciones ambientales, en las cuales
se recomienda eliminar los materiales que contienen Pb debido su toxicidad
y potencial daño a la salud de los seres humanos y medio ambiente. Para lo
cual en el caso de materiales ferroeléctricos es importante obtener sistemas
con propiedades ferroeléctricas al menos similares o superiores a las que
presentan los sistemas tipo PZT. En esta dirección se presentan resultados
obtenidos con dos sistemas importantes libres de Pb, obtenidos mediante
mezcla de óxidos y carbonatos, combinado con molienda mecánica de alta
energı́a (sistema Ba1−x Cax Ti1−y Zry O3 , con x, y en el rango de 0, 0.05,
0.1 y dopados con 0.005, 0.01 y 0.015 % CuO, como agente reductor en
la temperatura de sinterización. Adicionalmente se presentan resultados
en pelı́culas delgadas y muestras en volumen del sistema BNT obtenido
mediante el proceso sol-gel, las pelı́culas se obtienen mediante spin coating,
sobre sustratos de Si-Pt y cuarzo-ITO, las cuales se dopan separadamente
con La y Sb en concentraciones molares de 0.3, 0.6, 0.8, 1, 3 y 6 %. En ambos
sistemas se realiza una caracterización estructural, morfológica ası́ como
de sus propiedades ferroeléctricas. Entre los resultados más relevantes se
encuentra que el sistema BNT dopado con 6 % de La presenta los mejores
parámetros ferroeléctricos, en el caso del sistema BCZT el dopaje con
CuO permite obtener muestras con densificación en el rango del 96 % con
temperaturas de sintonización de 1220o C, menores a muestras sin dopar,
adicionalmente la incorporación del Zr contribuye a disminuir la TC .
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Cd. Juárez
CNCIM2015
Invitada 9
Magnetorresistencia en ferritas
Jose Trinidad Elizalde Galindo
Universidad Autónoma de Ciudad Juárez, Departamento de Fı́sica y Matemáticas
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Cd. Juárez
CNCIM2015
Invitada 10
Electrónica flexible
Calos Alberto Martinez Perez
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Cd. Juárez
CNCIM2015
Invitada 11
Estudio de las propiedades cristalinas y electrónicas del superconductor Fe1−x Cox Se y FeSe1−x Tex
Israel Omar Perez Lopez1 , John Mcleod2 , Robert Green2 , Victor Ortı́z3 , Raúl
Escamilla3 y Alexander Moewes2
1
Universidad Autónoma de Ciudad Juárez, Instituto de Ingenierı́a y Tecnologı́a
University Of Saskatchewan, Department Of Physics And Engineering Physics
3
Universidad Nacional Autónoma de México , Instituto de Investigaciones en Materiales
2
En este trabajo presentamos los resultados de investigación relacionado con
el estudio de las propiedades cristalinas y electrónicas del superconductor
basado en fierro FeSe. En particular se trabajo con los sistemas Fe1−x Cox Se
y FeSe1−x Tex para x=0-1. Para nuestros análisis utilizamos herramientas
como difracción de rayos X, teorı́a de densidad funcional, espectroscopı́a de
emisión de rayos X y dispersión de resonancia inelástica de rayos X.
29
Cd. Juárez
CNCIM2015
Invitada 12
Determinación en ALD de los tiempos caracterı́sticos de saturación
en la superficie, tiempos de abertura de precursores y el número
de ciclos de HfO2 en sustratos de Si(100)
Pierre Giovanni Mani Gonzalez
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Parte III
Sesiones simultáneas
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Cd. Juárez
CNCIM2015
O1
Sı́ntesis de nanopartı́culas de platino soportadas en grafeno
Cecilia Mercado Zúñiga1 y J. Roberto Vargas Garcı́a2
1
2
Tecnológico de Estudios Superiores de Coacalco
ESIQIE, Instituto Poliécnico Nacional
Los materiales que combinan las caracterı́sticas de algunos sustratos con las singulares propiedades de los metales en escala del nanómetro, presentan una amplia gama de
aplicaciones que van desde la electrocatálisis, el transporte y liberación de fármacos hasta
su uso como material base en el desarrollo de dispositivos electrónicos. Sin embargo, el
desempeño de estos materiales depende fundamentalmente del tamaño, la dispersión y
la interacción de las nanopartı́culas metálicas con la superficie del sustrato que las soporta [1]. A pesar de la variedad en los métodos existentes para la formación de estos
materiales, algunos de estos métodos se basan fundamentalmente en el depósito de nanopartı́culas metálicas previamente sintetizadas sobre el sustrato, los materiales obtenidos
por estos métodos presentan desventajas que limitan su desempeño en la aplicación final, como lo son: la amplia distribución de tamaños de las partı́culas metálicas y su baja
dispersión sobre el sustrato. Los métodos que permiten la formación de nanopartı́culas
metálicas directamente sobre el sustrato, en particular por técnicas en fase vapor, son una
alternativa para resolver el problema de la dispersión de las nanopartı́culas, sin embargo,
aunque las nanopartı́culas formadas por este tipo de métodos presentan una distribución
homogénea de tamaños de partı́cula, los tiempos para la obtención del material final son
relativamente largos (¿3 h). Debido a lo anterior, en este trabajo se reporta la formación
de nanopartı́culas de platino directamente sobre grafeno, mediante la descomposición de
reactivos metalorgánicos utilizados como precursores metálicos por una técnica en fase
vapor (descomposición catalı́tica en fase vapor), la cual además de proporcionar un alto
grado de dispersión de nanopartı́culas sobre el sustrato, se lleva a cabo en un relativamente
corto tiempo ( 30 min) [2].
Referencias
1 Bohua W., y col., Nano Today (2011), 6, 75-90
2 C. Mercado-Zúñiga y col., J Alloy Compd (2014), 538-541
O2
Sı́ntesis y estabilización de nanopartı́culas de Au, Ag, Pd y Ru con polielectrolitos y macroelectrolitos portadores de grupos ácido sulfónico
Martı́n Caldera Villalobos1 , Jesús Garcı́a Serrano
1
2
2
y Ana M. Herrera González*2
Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo, Area Académica de Ciencias de la Tierra y Materiales
Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo, área Académica de Ciencias de la Tierra y Materiales
Las propiedades de las nanopartı́culas dependen de diferentes parámetros como la composición, el tamaño, la forma, la distribución de tamaño, estructura y entorno fı́sico-quı́mico.
Estas caracterı́sticas condicionarán su uso y aplicaciones potenciales. Los diferentes métodos de sı́ntesis desarrollados, coinciden en la búsqueda para obtener un buen control sobre
33
Cd. Juárez
CNCIM2015
la forma, tamaño y distribución de tamaño de las nanopartı́culas. Entre los métodos conocidos destaca el método coloidal, debido a la posibilidad de obtener control sobre la forma
y tamaño de las nanopartı́culas, en función de las concentraciones de los precursores y estabilizadores empleados[1,2]. El uso de polielectrolitos en el método coloidal ha resultado de
sumo interés, debido a la posibilidad de que estos desempeñen la doble función de agente
reductor y agente estabilizador[3,4]. En este trabajo se reporta la formación y estabilización de nanopartı́culas metálicas por el método coloidal, en presencia de polielectrolitos y
macroelectrolitos con grupos ácido sulfónico. Los polielectrolitos y macroelectrolitos difieren en el esqueleto de su estructura quı́mica, ası́ como en la magnitud de su peso molecular
y polidispersidad. Los polielectrolitos controlan el tamaño, obteniéndose nanopartı́culas
con una distribución de tamaño estrecho. Además los polielectrolitos también mostraron
cierto control sobre la forma de las nanopartı́culas, obteniéndose en la mayorı́a de los casos
nanopartı́culas con forma parecida a una piedra de rı́o y manteniéndolas estables dentro
del sistema coloidal durante varios meses. Por su parte, los macroelectrolitos, destacaron
por formar y estabilizar nanopartı́culas con formas poligonales y poliédricas, aunque con
un control de tamaño menos eficiente.
Agradecimientos
Los autores agradecen al proyecto al priyecto CONACyT CB-00168071 por los recursos otorgados. M. Caldera Villalobos agradece al CONACyT por la beca 301166 otorgada para la realización
de estudios de maestrı́a.
Referencias
1. Sau, T.K. and C.J. Murphy, Room temperature, high-yield synthesis of multiple shapes of gold nanoparticles in aqueous solution. Journal of the American Chemical Society, 2004. 126(28): p. 8648-8649.
2. Sau, T.K. and A.L. Rogach, Nonspherical Noble Metal Nanoparticles: ColloidâChemical Synthesis and
Morphology Control. Advanced Materials, 2010. 22(16): p. 1781-1804. 56. Burda, C., et al., Chemistry
and properties of nanocrystals of different shapes. Chemical reviews, 2005. 105(4): p. 1025-1102.
3. Koetz, J. and S. Kosmella, Polyelectrolytes and nanoparticles. 2007: Springer.
4. Note, C., et al., Hydrophobically modified polyelectrolytes used as reducing and stabilizing agent for
the formation of gold nanoparticles. Colloid and Polymer Science, 2005. 283(12): p. 1334-1342.
O3
Microestructura y propiedades magnéticas de pelı́culas delgadas de cobalto
obtenidas por erosión catódica en radiofrecuencia asistida por magnetrón
Eduardo López Molina1 , Herlinda Montiel2 , Alejandro Esparza2 , Guillermo Alvarez3 y Agustı́n
Conde Gallardo4
1
Instituto de Investigaciones en Materiales, UNAM
Centro de Ciencias Aplicadas y Desarrollo Tecnológico, UNAM
3
Escuela Superior de Fı́sica y Matemáticas, IPN
4
Centro de Investigación y de Estudios Avanzados, IPN
2
La obtención de pelı́culas delgadas de Cobalto es un tema de gran interés en años recientes
debido a sus interesantes propiedades fı́sicas. En particular sus importantes propiedades
magnéticas han permitido el diseño de un gran número de dispositivos electrónicos con un
34
Cd. Juárez
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amplio rango de aplicaciones. En este trabajo se reporta la obtención de pelı́culas delgadas
de Cobalto por el método de erosión catódica en radiofrecuencia asistida por magnetrón.
Las pelı́culas delgadas se depositaron en diferentes condiciones de depósito sobre sustratos
de vidrio borosilicato y cuarzo. Se analizó la microestructura de los depósitos de Cobalto
mediante Difracción de Rayos X (DRX), Microscopı́a de Fuerza Atómica (MFA) y Microscopı́a Electrónica de Barrido (MEB), mediante esta caracterización fue posible determinar
la presencia de dos fases estructurales de Cobalto, la primera una fase amorfa resultado
del gradiente de temperatura presente durante el proceso de depósito, la segunda, el crecimiento de una fase cristalina CCC promovido por el incremento en la temperatura del
sustrato durante la obtención de la pelı́cula delgada. Los cambios en microestructura de las
pelı́culas delgadas de Cobalto influyen en sus propiedades magnéticas, medidas a través
de Magnetometrı́a de Muestra Vibrante (MMV) y Resonancia Ferromagnética (RFM).
Estos resultados se comparan con la caracterización de pelı́culas delgadas, depositadas a
partir de la aleación amorfa comercial rica en Cobalto Vitrovac6030, cuyas propiedades
magnéticas pueden explicarse en el marco del modelo de anisotropı́a aleatoria variable de
Herzer.
O4
Sintesis, caracterizacion y propiedades antimicrobianas de nanoparticulas de
plata con cubiertas organicas en bacterias orales y no orales
Leon Francisco Espinosa Cristobal1 , Gabriel Alejandro Martı́nez-castañón2 , Juan Pablo Loyolarodrı́guez2 , Nereyda Niño-martı́nez3 , Facundo Ruiz3 y Norma Verónica Zavala-alonso2
1
Universidad Autónoma de Ciudad Juarez, Departamento de Odontologia
Universidad Autonoma de San Luis Potosi, Maestria y Doctorado en Ciencias Odontologicas
3
Universidad Autonoma de San Luis Potosi, Facultad de Ciencias
2
Diversos tipos de agentes antimicrobianos han sido desarrollados para el control de microorganismos involucrados en infecciones resistentes a antibióticos, las cuales han ido
incrementándose como un serio problema de salud. Las nanopartı́culas de plata (NPAg)
han tenido un importante uso en el campo biomédico debido a sus excelentes propiedades
antimicrobianas, sin embargo también han mostrado algún grado de toxicidad. Ciertas
modificaciones de las propiedades de las NPAg, principalmente en las modificaciones de
sus superficies han sido recomendadas. El objetivo de este estudio fue sintetizar y caracterizar NPAg recubiertas con albumina de suero bovino (BSA) y chitosan (CS) ası́ como
explorar sus efectos inhibitorios en siete tipos de bacterias. Materiales y métodos: NPAg
con cubiertas de BSA y CS fueron sintetizadas usando un método de reducción acuoso. La
caracterización fue hecha usando dispersión dinámica de luz, microscopia electrónica de
transmisión y análisis térmicos. La actividad antimicrobiana fue determinada por microdilución y microscopia electrónica de barrido. Resultados: Diferentes tamaños y formas de
NPAg con cubiertas de BSA y CS fueron preparados. Pruebas de caracterización revelaron
tamaños estrechos y buena distribución de partı́culas, formas esféricas y pseudoesféricas y
la presencia de las cubiertas en las superficies de las NPAg. La actividad antimicrobiana
fue mostrada por todas las muestras, sin embargo los tamaños de NPAg más pequeños y
las muestras con cubiertas con CS tuvieron los mejores efectos inhibitorios. La más alta
35
Cd. Juárez
CNCIM2015
resistencia microbiana fue mostrada por bacterias gran positivas. Conclusiones: Diferentes
tamaños y formas de NPAg recubiertas con BSA y CS fueron exitosamente preparados.
Todas las muestras de NPAg recubiertas tuvieron una actividad antibacterial especı́fico,
mientras los tamaños más pequeños y el tipo de cubierta en las superficies de las NPAg
ası́ como caracterı́sticas microbiológicas de cada bacteria podrı́an estar asociados con el
mecanismo de acción de las NPAg.
Agradecimientos
Consejo Nacional de Ciencia y Tecnologı́a (CONACYT) y Programa de Mejoramiento del Profesorado (PROMEP)
Referencias
1. 1. Pena-Miller R, Laehnemann D, Jansen G, Fuentes-Hernandez A, Rosenstiel P, Schulenburg H,
Beardmore R (2013) When the most potent combination of antibiotics selects for the greatest bacterial
load: the smile-frown transition. PLoS Biol 11(4):e1001540.
2. 13. Ai J, Biazar E, Jafarpour M, Montazeri M, Majdi A, Aminifard S, Zafari M, Akbari HR, Rad HG
(2011) Nanotoxicology and nanoparticle safety in biomedical designs. Int J Nanomedicine 6:1117-27.
3. 18. Gebregeorgis A, Bhan C, Wilson O, et al. Characterization of silver/bovine serum albumin (Ag/BSA)
nanoparticles structure: morphological, compositional, and interaction studies. J Colloid Interface Sci.
2013;389(1):31-41.
O5
Estudio comparativo de los efectos de un combustible flexible (CM30A) en diferentes poliamidas (PA46, PA6 y PA4T) utilizadas en la industria automotriz
Mercedes Gomez Mares, Maria Eugenia Martinez, Guillermo Arroyo, Hortensia Reyes y Clemente Marquez
Delphi Automotive Systems, Departamento de Ing. de Materiales
En la actualidad en la industria automotriz el uso de combustibles flexibles se está extendiendo por el mundo, debido a que se trata de combustibles provenientes, al menos
parcialmente, de recursos renovables, y que tienen un mejor octanaje que los combustibles convencionales. Claros ejemplos son el empleo del metanol en China y del Etanol en
Brasil. Sin embargo, los combustibles flexibles suelen ser más agresivos con los materiales
poliméricos que los combustibles que no contienen alcohol, por lo que se hace indispensable
un estudio de los efectos de dichos combustibles en los polı́meros que están en contacto
directo con ellos, por ejemplo, los empleados en los sistemas de gasolina . En este trabajo
se analiza el efecto del combustible conocido como CM30A, es decir, una mezcla de combustible C con 30 % de Metanol agresivo en diferentes poliamidas: PA46, PA6, PA4T. Los
polı́meros estuvieron expuestos a CM30A a una temperatura de 80o C durante un periodo
de 1008 horas, con el fin de simular condiciones extremas a las que estos materiales se
enfrentarı́an en un automóvil. Durante este tiempo se realizaron muestreos periódicos en
los que se monitorearon las propiedades mecánicas y la estabilidad dimensional de los diversos polı́meros. Además se realizaron FTIR, DSC y TGA en las muestras para verificar
si es posible observar algún cambio en la estructura y/o propiedades del material mediante
estas técnicas. Cabe señalar que la experimentación de realizó de acuerdo con la norma
ISO 527 y ASTM D638, y que el combustible fue preparado de acuerdo con la SAE J1681.
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Agradecimientos
Los autores agradecen al CONACyT que otorgó apoyo para la realización de este proyecto mediante el convenio FORDECYT-Doctores no. 174509.
Referencias
1. ASTM D638 - 10 Standard Test Method for Tensile Properties of Plastics.
2. ISO 527-1 (2012).. Plastics-Determination of tensile properties -Part 1: General Principles. Second
Edition. Switzerland.
3. ISO 527-2,2 (2012). Plastics Determination of tensile properties. Part 2: Test conditions for moulding
and extrusion plastics. Second Edition. Switzerland.
4. C.J. Yang, R. B. Jackson, China´s growing methanol economy and its implications for energy and the
environment, Energy Policy Vol. 41, pp.878-884, 2012.
5. V. M. D. Pasa, A. V. Maciel, J. C. Machado, G. O. Barra,Compatibility Study of NBR/PVC Blend
with Gasolines and Ethanol Fuel, Rubber Chemistry and Technology, vol. 85, No. 2, pp 195-206, 2012.
O6
Caracterización mecánica de capas duras en un acero aisi 8620
David Sanchez Huitron1 , M. A. Doñu Ruiz2 y N. López Perrusquia3
1
Universidad Tecnologica de Tecamac, Electromecanica Industrial
Universidad Politécnica del Valle de Mexico, Ingenieria Industrial
3
Universidad Politécnica del Valle de México Upvm. Grupo Ciencia e Ingenierı́a de Materiales , Ingenierı́a Industrial
2
El presente trabajo evalúa el comportamiento mecánico de capas duras en un acero
AISI 8620. La formación de las capas duras se obtuvo mediante la difusión de átomos de
Boro a temperaturas de 950 y 1000 o C con tiempos de exposición de 6 y 8 h, asimismo
se realizó pruebas de Difracción de rayos X (XRD). La caracterización mecánica se empleó ensayo de microdureza Vickers bajo cargas de indentación de 0.4905 ,0.981, 1.962
y 2.943 N sobre las capas duras a una distancia constante de 15 a 35 µm desde la superficie para todas las condiciones experimentales para evaluar la tenacidad a la fractura
(Kc) empleando tres modelos de agrietamiento del régimen Palmqvist. Por consiguiente
la evaluación de la adherencia de la capa dura-substrato cualitativamente a través de la
técnica de indentación Rockwell-C evaluada mediante la norma VDI 3198 y observadas
por microscopio electrónico de barrido MEB. La formación de capas duras se obtuvo en un
rango de 100 a 130 µm, resultados de XRD presentas fases de FeB, Fe2B, CrB y MnB, los
valores obtenidos de Kc están en un rango de 2.3 a 4.9 MPamÂ½ y resultados de adherencia
aceptable con patrones de HF4 para las condiciones de 6 h de tratamiento.
O8
Nanoplacas de Au y Fe3 O4 : sı́ntesis y caracterización estructural
Alfredo Rafael Vilchis Nestor1 , Nayely Torres Gómez2 , L. E. Silva de Hoyos2 , Marco Antonio
Camacho López3 , V. Sánchez Mendieta4 y Miguel ángel Camacho López5
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1
Universidad Autonoma del Estado de Mexico, Facultad de Quimica, Centro Conjunto de Investigación
en Quı́mica Sustentable
2
Universidad Autónoma del Estado de México, Centro Conjunto de Investigación en Quı́mica Sustentable
3
Universidad Autónoma del Estado de México, Laboratorio de Investigación y Desarrollo de Materiales
Avanzados, Sección de Espectroscopı́a Raman y Procesamiento de Materiales Por Laser
4
Universidad Autónoma del Estado de México, Facultad de Quı́mica
5
Universidad Autónoma del Estado de México, Laboratorio de Fotomedicina, Biofotónica y Espectroscopia
Láser de Pulsos Ultracortos, Facultad de Medicina,
Las propiedades optoelectrónicas y fisicoquı́micas de la materia con dimensiones en el
régimen de los nanómetros están fuertemente ligadas al tamaño y forma de las partı́culas [1,2]. Las propiedades ópticas y magnéticas se pueden modular con un buen control
morfológico de la nanoestructura, y con ello impactar en sus aplicaciones potenciales. El
control morfológico de las nanoestructuras de oro se ha alcanzado con exito aplicando
métodos quı́micos y fı́sicos, sin embargo también los métodos biológicos han reportado un
buen resultado en la generación de nanopartı́culas en dos dimensiones (2D), como nanoplatos. En el caso de las nanoestructuras de magnetita (Fe3O4) la metodologı́a se complica,
en parte debido a lo sensible de la oxidación del Fe(II) en la estructura de la Fe3O4 en
detrimento de sus propiedades magnéticas, para lo cual se utilizan agentes pasivantes.
Algunas aplicaciones de las nanopartı́culas requieren que estén ensambladas en superestructuras, lo cual resulta difı́cil si el control morfológico es pobre. Por ejemplo, la
formación de pelı́culas o arquitecturas 3D a partir de nanoestructuras anisotrópicas permanece como un reto para la nanociencia. De todas las morfologı́as las estructuras planas
o placas (2D), son las favorecidas para formar pelı́culas nanoestructuradas.
Por otra parte, el desarrollo de métodos de sı́ntesis eco-amigables para la generar de
nanoestructuras metálicas y de óxidos metálicos se ha vuelto de interés para varios grupos
de investigación, debido a las inherentes ventajas de utilizar un método verde de sı́ntesis
[3]. Plantas y microrganismos ha sido usados para la biosı́ntesis de nanoestructuras, sin
embargo el control sobre la forma y tamaño de las rutas biológicas es aun pobre si se
compara con los métodos de quı́micos.
En este trabajo se reporta la sı́ntesis de nanopartı́culas 2D (nanoplacas), de oro y
magnetita con un buen control morfológico a partir de métodos biológicos e hidrotermales, respectivamente. Empleando el extracto acuoso de la toronja (Citrus Paradise) como
agente reductor y agente pasivante para el oro, mientras que se utiliza hidracina y polietilenglicol (PEG) en el caso de la magnetita.
En este estudio se presenta la caracterización estructural de las nanoestructuras en 2D
obtenidas por sı́ntesis verde de oro y óxido de hierro, las cuales pueden ser fácilmente depositadas en un sustrato de vidrio para formar una pelı́cula que puede tener una potencial
aplicación como sensor de iones metálicos o moléculas orgánicas.
La caracterización se realizó por medio de Espectroscopia UV-Vis, Espectroscopia Raman, TEM y HRTEM. Los resultados obtenidos sugieren que rutas de sı́ntesis verdes son
capaces de generar una variedad de formas de nanopartı́culas de oro, desde esferas hasta nanotriángulos, cambiando solamente la concentración del extracto de Citrus paradise
durante la etapa de sı́ntesis. Para el caso de la magnetita, se observa que una variación
en el peso molecular del surfactante y un cambio en el tiempo de reacción influye en un
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Cd. Juárez
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cambio morfológico sin afectar la fase del óxido resultante.
Agradecimientos
Este Proyecto fue financiado con la subvención número 3688/2014/CIB de la Convocatoria de
Investigación Cientı́fica de la UAEM 2014.
Referencias
1. Shiv Shankar S. et al. Nature Materials 2004;3:482-488.
2. Singh Amit et al. Nanotechnology 2006;17:2399-2405.
3. Shiv Shankar S. et al. Chem. Mater. 2005;17:566-572.
O9
Sı́ntesis y caracterización estructural y magnética de nanopartı́culas ferrita de
litio
Sonia Pérez Quiros1 y Raúl Valenzuela
1
2
2
Universidad de Guanajuato, División de Ciencias Naturales y Exactas
Universidad Nacional Autónoma de México, Instituto de Investigaciones en Materiales
Este trabajo titulado Sı́ntesis y caracterización de nanopartı́culas magnéticas de ferrita de litio ha sido desarrollado en el departamento de Materiales Metálicos y Cerámicos
del Instituto de Investigaciones en Materiales de la Universidad Nacional Autónoma de
México. Las excelentes propiedades magnéticas y eléctricas de las nanoferritas las hacen
adecuadas para aplicaciones a altas frecuencias. En particular, la ferrita de Litio (LFO),
Li0.5Fe2.5O4, es un material ferrimagnético que debido a su elevada temperatura de Curie
(Tc), alta magnetización de saturación (Ms) y gran resistividad eléctrica, ha sido objeto
de interés en los últimos años. En éste trabajo se describe la sı́ntesis de la ferrita de litio
usando el método de hidrólisis en poliol, el cual permite la obtención de partı́culas nanométricas de alta pureza. Posteriormente se caracterizaron sus propiedades estructurales
y magnéticas. Mediante el patrón de difracción de rayos X (DRX) se confirmó una fase espinela y se obtuvo el tamaño de partı́cula usando la ecuación de Scherrer que fue verificado
mediante Microscopı́a Electrónica de Transmisión (MET) de aproximadamente 13 nm.
La magnetización en la muestra como función del campo magnético aplicado fue medida
usando un magnetómetro de dispositivo superconductor de interferencia cuántica (SQUID)
a temperaturas de 5 y 400 K, estudios que revelaron el comportamiento ferrimagnético y
superparamagnético de la muestra. Los parámetros tales como la magnetización de saturación (Ms) y la coercitividad (Hc) fueron estimados de las gráficas. Mediante el experimento
Zero Field Cooled-Field Cooled (ZFC-FC) se determinó la temperatura de bloqueo (TB)
de 350 K. Finalmente se estudió el comportamiento de resonancia de espı́n electrónico
(RSE) a diferentes temperaturas. De este estudio se determinaron el campo de resonancia
(Hres), el ancho de lı́nea (âH) y su dependencia con el incremento de la temperatura.
Agradecimientos
A la Universidad de Guanajuato (UG) por beca de movilidad estudiantil. A la Universidad el
Paı́s Vasco, UPV/EHU por el acceso a equipo de laboratorio. Al Laboratorio Internacional Ibérico de Nanotecnologı́a (INL)por el acceso a equipo. Al Sistema Nacional de Investigadores por la
beca de apoyo al SNI. Al Instituto de Investigaciones en Materiales por las becas de estancia de
investigación y acceso a equipo de laboratorio.
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Cd. Juárez
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Referencias
1. R. Valenzuela Magnetic Ceramics; Cambridge University Press: Cambridge, 2005.
2. L. Harivardhan Reddy, J.L. Arias, J. Nicolas, P. Couvreur, Design and Characterization, Toxicity and
Biocompatibility, Pharmaceutical and Biomedical Applications, Chem. Rev. 2012, 112, 5818.
3. H.M. Joshi, Multifunctional metal ferrite nanoparticles for MR imaging applications, J. Nanopart. Res.
2013, 15, 1235.
O10
Nanocompositos: sı́ntesis, caracterización estructural y actividad catalı́tica.
Alfredo Rafael Vilchis Nestor1 , Nayely Torrez Gómez2 , Gustavo López Tellez2 , Priscy Alfredo
Luque Morales3 y Vı́ctor Sánchez Mendieta4
1
Universidad Autonoma
2
Universidad Autónoma
3
4
del Estado de Mexico, Facultad de Quimica, Centro Conjunto de Investigación
del Estado de México, Facultad de Quı́mica, Centro Conjunto de Investigación
de Baja California, Facultad de Ingenierı́a, Arquitectura y Diseño
del Estado de México, Facultad de Quı́mica
Las nanopartı́culas de metales nobles, han adquirido gran importancia e impacto en
los pasados años por sus aplicaciones en la electrónica, óptica, bioquı́mica e incluso en la
medicina [1], ası́ como en catálisis. Para su aplicación en esta última área se ha buscado
soportar las nanoestructuras con actividad catalı́tica en materiales de diferente naturaleza
que coadyuven a mejorar la eficiencia del catalizador, mejorando su actividad y especificidad, además de permitir la rápida y completa recuperación del catalizador.
En el presente trabajo se emplean diferentes materiales inorgánicos (hidroxiapatita,
CaCO3 y SiO2 ) de origen biológico, como soporte de nanopartı́culas mono y bimetálicas de
Ag, Au, Fe, Pt y Ag − Au, Fex Oy −Au, respectivamente, las cuales fueron obtenidas en una
ruta verde, a partir de la reducción de sus sales metálicas, asistida por el extracto acuoso de
Camellia sinensis (Te verde), como agente reductor. Las nanopartı́culas se depositaron por
impregnación del soporte con las soluciones precursoras de las sales metálicas respectivas
para posteriormente llevar a cabo la reducción con la solución de Camellia sinensis. Después
de un proceso de agitación, el nanocomposito se secó en estufa a 100o C durante 24 horas.
La caracterización de los nanocompositos [2] consistió en pruebas microscópicas de SEM,
STEM (ADF y BF), EDS. Ası́ como difracción de rayos X de polvos, XPS, espectroscopia
IR y análisis texturales por adsorción de Nitrógeno. Se evaluó la actividad catalı́tica de
los nanocompositos en la reducción del p-nitrofenol [3].
Palabras clave: Nanocomposito, nanopartı́culas metálicas, reducción del p-nitrofenol.
Agradecimientos
Los autores agradecen a la M. en C. Lizbeth Triana, al Dr. Marco A. Camacho y al Dr. Iván
Garcı́a por su apoyo en la caracterización por IR, Raman y DRX respectivamente. Este Proyecto
fue financiado con la subvención número 3688/2014/CIB de la Convocatoria de Investigación
Cientı́fica de la UAEM 2014.
Referencias
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1. Las partı́culas pequeñas, Flores J. y José Yacamán M. Ciencia 31(1980)165-176.
2. Microstructural characterization of bimetallic Ni-Pt catalysts supported on SiO2. J. Arenas Alatorre,
M. Avalos Borja and G. Dı́az. Applied Surface Science, Applied Surface Science 189 (2002)7-17
3. Abilash Gangula, Ramakrishna Podila, Ramakrishna M, Lohith Karanam,Chelli Janardhana, and Apparao M. Rao. Catalytic Reduction of 4-Nitrophenol using Biogenic Gold and Silver Nanoparticles
Derived from Breynia rhamnoides, Langmuir 2011, 27, 15268-15274
O11
Estudio espectroscópico de la generación de segundo armónico en nanocristales de LiNbO3
Oswaldo Sánchez Dena1 , E. V. Garcı́a - Ramı́rez 1 , E. Vigueras - Santiago2 , C. D. Fierro - Ruı́z3 ,
J. R. Farı́as - Mancilla3 y J. A. Reyes - Esqueda1
1
Universidad Nacional Autónoma de México, Instituto de Fı́sica
Avanzados
3
2
Se reporta la Generación de Segundo Armónico (GSA), en nanocristales de LiNbO3
sintetizados por mecanosı́ntesis. Para una energı́a fija de 100 uJ y para longitudes de onda de excitación de 800-1300 nm, se detectó una señal óptica doblada en frecuencia con
respecto a la onda fundamental. La intensidad de la señal convertida presenta una clara
dependencia en la longitud de la onda de la luz incidente.
Referencias
1. Gary P. Wiederrecht, Handbook of Nanoscale Optics and Electronics (Elsevier B. V., 2010), Chap. 3.
2. S. Lisinski, et al., Second-harmonic generation in nano-structured LiTaO3- and LiNbO3-xerogels with
randomly oriented ferroelectric grains, Opt. Mat. 32, 504-509 (2010)
3. C. A. Diaz-Moreno, et al., Mechanochemically synthesizded LiNbO3 nanocrystals in Photorefractive Materials, Effects and Devices: Light in Structured Nonlinear Materials, (Dean Evans, Airforce
Research Laboratory, Dayton, USA, 2011), pp. 21
4. V.A. Melnikov, et. al, Second-harmonic generation in strongly scattering porous gallium phosphide,
Appl. Phys. B 79, 225-228 (2004)
5. Malovichko, G. I. et al., Appl. Phys., A 56, 103-108 (1993).
O12
Sı́ntesis y estudio de nanofibras poliméricas por la técnica electrospinning
Raquel Murrillo Ortı́z1 , M. Mirabal Garcı́a1 , S. Antonio Palomares Sánchez2 , José de Jesús Cruz
Rivera3 , G. Gabriel López Rocha1 , C. Guadalupe Elı́as Alfaro3 y José Barbosa Ojeda2
1
Universidad Autónoma de San Luis Potosı́, Instituto de Fı́sica
Universidad Autónoma de San Luis Potosı́, Facultad de Ciencias
3
Universidad Autónoma de San Luis Potosı́, Instituto de Metalurgia
2
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Cd. Juárez
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La técnica electrospinning es un proceso que permite la obtención de nanofibras poliméricas, a partir de una solución polimérica con nanoparticulas magnéticas SrFe12 O19 /polyvinil
Alcohol (PVA) entre otros. En este proceso, aplicando un campo eléctrico una fuerza
eléctrica logra vencer la tensión superficial del material generando un haz hilado, que es
acelerado hacia un colector donde se depositan las nanofibras con diámetros que van desde
los nanómetros a unos pocos micrómetros. Permitiendo obtener resultados beneficiosos en
el desarrollo de materiales con una alta área superficial, porosidad interconectada y propiedades mecánicas. Además es versátil y permite procesar una gran variedad de polı́meros.
Se presentan resultados de caracterización por microscopı́a electrónica de barrido (MEB)
, microscopı́a electrónica de transmisión (TEM). Absorción de fuerza atómica (AFM).
Agradecimientos
A Conacyt por la beca otorgada en este proyecto de Investigación.
Referencias
1. Desai K, Lee J S and Sung C 2004 Nanocharacterization of electrospun nanofibers of polyaniline/poly
Methil methacrylate blends using SEM, TEM and AFM Microsc. Microanal (2004) . 10 556
2. Li D, Wang Y and Xia Electrospinning of polymeric and ceramic nanofibers as uniaxially aligned arrays
Nano Left (2003). 3 1167
3. Larsen G. Spretz R and Velarde-Ortiz R Use of coaxial gas kackets to estabilize taylor cones of volatile
solutions and to induce particle-to-fiber transitions Adv. Mater. (2004) 16 166
O13
Exfoliación de grafito nanométrico recubierto con polianilina conductora
Francisco Octavio Perez Blanco, Brenda Guadalupe Molina Garcia , Claudia Alejandra Hernández
Escobar, Sergio Gabriel Flores Gallardo, Alejandro Vega Rios y Erasto Armando Zaragoza Contreras
Centro de Investigación en Materiales Avanzados, S.c., Federal
La exfoliación del grafito es sin duda un aspecto sumamente importante en el diseño
de materiales compuestos debido al área interfacial, presentando una mejora de las propiedades del composite cuando el área es mayor. En la literatura se pueden encontrar
diversas estrategias para llevar a cabo esta tarea, entre las cuales destaca el uso de surfactantes. En este trabajo se presenta el uso del dodecilbencensulfonato de anilinio como un
surfactante polimerizable y su efecto en la exfoliación de grafito nanométrico en solución
acuosa, se llevaron a cabo mediante la exfoliación mecánica del conjugado: sal de anilinio
y grafito y estudiar su efecto sobre la delaminación del grafito se realizó su caracterización mediante las técnicas de: microscopia de barrido (SEM), medición de área superficial
(BET), análisis termogravimétrico (TGA) y las propiedades eléctricas mediante voltámetria cı́clica. La microscopia de barrido mostro la deposición del polı́mero en la superficie
del grafito exfoliado, con respecto al área superficial esta aumento hasta un 110 % del área
inicial. Muestra un gran potencial para su uso como supercapacitor.
O14
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Cd. Juárez
CNCIM2015
Bionanocompositos de quitosana-almidón con nanopartı́culas de óxido de zinc
obtenido de pilas de desecho.
Carlos López Dáaz De León
Universidad Autonoma de Ciudad Juarez, Ciencia de Los Materiales
En la actualidad los bionanocompositos son materiales de gran interés. La biodegradabilidad es una propiedad muy importante por ser amigable al ambiente. Las propiedades
térmicas, mecánicas y funcionales de los bionanocompositos son obtenidos por la interacción entre materiales inorgánicos y una matriz polimérica. Las nanopartı́culas de óxido
de zinc son usadas ampliamente como relleno funcional. Ellas pueden mejorar propiedades antibacterianas, protección UV, también la hidrofobicidad de la matriz biolpolimerica.
Pelı́culas de quitosano almidón son muy utilizadas debido a su biodegradabilidad, biocompatibilidad y sus buenas propiedades formadoras de pelı́culas. En este trabajo nanopartiı́culas de óxido de zinc fueron obtenidas de ánodos de deshecho de pilas alcalinas usando
la técnica de sol-gel con almidón. El uso de materiales de deshecho es con el objetivo de
contribuir a la protección ambiental y obtener un posible reducción de costo en la obtención de nanopartı́culas. La calcinación fue realizada de 600 a 800oC, el tamaño de partı́cula
obtenido fue de 40 a 120 nm. Estas nanopartı́culas fueron añadidas (1 a 7 %) como relleno inorgánico en pelı́culas de 70 % quitosano-30 % almidón preparadas por método de
vaciado. Los bionanocompositos fueron caracterizados por FTIR, FESEM, DRX, EDS y
Raman. Los efectos de las nanopartı́culas en la hidrofobicidad de la pelı́cula fue estudiada
por la medición de ángulo de contacto. Se encontró que la hidrofobicidad mejora considerablemente con la adición de nanopartı́culas haciendo que el nanobiocomposito obtenido
sea un candidato potencial en aplicaciones de empaque.
Agradecimientos
Dra. Claudia A. Rodriguez G
Referencias
1. Mn-Zn soft magnetic ferrite nanoparticles synthesized from spent alkaline Zn-Mn batteries
2. Starch-stabilized synthesis of ZnO nanopowders at low temperature and optical properties study
O15
Estudio de la adhesión y microestructura en aceros utilizados en la manufactura
Daniel Sanchez Huerta1 , T. de la Mora Ramı́rez2 , M.a. Doñu Ruiz3 , N. López Perrusquia3 y J.
V. Cortés Suarez4
1
Universidad Politecnica del Valle de Mexico, Estatal - Publica
Universidad Politécnica del Valle de México, Estado de Mexico
3
Instituto Politécnico Nacional, Sepi-esime, Publica
4
Univerisdad Autónoma Metropolitana Unidad Azcapotzalco, Publica
2
Este estudio se evalúa el comportamiento de la adhesión de capas - aserrada plana de
boruro de hierro formado en la superficie de los aceros que se utilizan en la industria de
Manufactura en México. En los aceros AISI 1018, AISI 8620 y AISI 316, con tratamiento
termoquı́mico de borurado técnica de caja, con temperaturas de procesamiento de 1273 K,
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Cd. Juárez
CNCIM2015
con un tiempo de exposición de 8 h. Por otra parte la adherencia se evalúa por la técnica de
dureza Rockwell C, prescrito por la norma alemana VDI 3198 de adherencia , este ensayo
de impacto cualitativamente determina el tipo de adhesión formado en estos tres aceros
termoquı́micos tratados por la técnica de borurado . Por otra parte la microscopı́a óptica
determina el tipo de morfologı́a capa Feb/Fe2B de cada uno de los materiales expuestos a
un borurado, también muestra los espesores de las fases de tipo generados en la superficie
en los tres aceros borurados. La presencia de fases de boruro Feb/Fe2B fue determinada
difracción de rayos X (DRX). Para la técnica de microscopı́a electrónica de barrido (EDS)
se evaluó cualitativamente la presencia de Feb/Fe2B de los aceros borurados. Por otra
parte se determina el módulo elástico y la dureza por la técnica de nanoindentación de las
fases presentes en los tres aceros. Por último, el acero AISI 1018 y AISI 8620 tienen escala
de delimitación H1 a H3, el acero AISI 316 tiene una adhesión de H3 a H6 bajo la norma
alemana.
Referencias
1. W. Heinke , A. Leyland , A. Matthews , G. Berg , C. Friedrich , E. Broszeit, Thin Solid Films, 270,
pp. 431-438, (1995)
2. Daimler Benz Adhesion Test, Richtlienen, No. 3198, Verein Deutscher Ingenieure (VDI), pp.7-12, 1992.
3. P.M. Ramsey, H.W. Chandler and T.F. Page, Surf. Coat. Technol. 49,504-509, (1991) [5] A.K. Sinha,
Boriding (Boronizing), ASM Int. Handbook, The Materials International Society, pp. 4, pp. 437-447,
1991.
4. N. López-Perrusquia, M.A. Doñu-Ruiz, V. J. Cortés-Suarez,L. D. Rosado-Cruz, D. Sánchez Huitron,
Advanced Materials Research Vol- 538-541 (2012) pp. 239-242.
5. Sukru Taktak Materials and Design Vol. 28, (2007.) pp.1836-1843.
O16
Microstructure and mechanical properties of ankle prosthesis removal
1,
Noe Lopez Perrusquia2 , Marco Antonio Ruiz Doñu2 , Alejandra Lopez Perrusquia3 y Christopher Torres San Miguel4
1
2
Upvm, IPN
Inr, Ssa
4
IPN, IPN
3
This article discusses the results of microstructural change and hardness values, as well as,
the modulus of elasticity of a prothesis removal of a patient of 36 years. The present work
describes the variations in the microstructure and the difference in mechanical properties along the biomedical implant, biomedical component was characterized by scanning
electron microscopy (SEM), optical microscopy (OM) and x-ray diffraction (XRD) and
nanoindentation tests, is presented an alteration of the microstructure along the implant,
this caused a variation in the hardness values and the modulus of elasticity. Microstructures assemblies shown were obtained along the specimen under study. These structures
show that there is present a phase change, thus a value of mechanical properties dispersed throughout the implant. Thus this paper reports on the possible causes of biomedical
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Cd. Juárez
CNCIM2015
implant removal, by means of the results obtained by instrumented test techniques. Keywords: Titanium Alloys, Berkovich indentation, Morphology of microstructure, forensic
metallurgy.
Agradecimientos
Agradecemos a PROMEP, al Instituto Nacional de Rehabilitacion, ademas a COMECYT por el
apoyo para presentar este trabajo
O17
Estudio de la ablación óptica en materiales nanoestructurados
Lis Tamayo Rivera1 , Emma V. Garcı́a Ramı́rez2 , Ariadna Sánchez Castillo1 , José A. Pescador
Rojas1 y Jorge A. Reyes Esqueda2
1
2
Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo, Escuela Superior de Apan
Universidad Nacional Autónoma de México, Instituto de Fı́sica
En este trabajo mostramos resultados que confirman la presencia de daño óptico, inducido por irradiación láser [1], en materiales nanoestructurados durante su caracterización
óptica no lineal. El trabajo realizado pretende determinar y a su vez correlacionar el tipo
de daño observado: deformación, agregación y ablación de las estructuras nanométricas;
como función de la irradiáncia óptica aplicada. Los resultados obtenidos en este estudio
nos permiten confirmar que, a la par de la dependencia de la caracterı́stica de absorción
lineal con el tamaño y forma de las nanoestructuras [2], se presenta una dependencia en
el lı́mite de energı́a óptica capaz de inducir cambios permanentes en el material, lo cual
se traduce en un umbral de ablación que depende del tamaño, la forma y la distribución
de las nanopartı́culas en el material.
Referencias
1. A. Crespo-Sosa, P. Schaaf, J. A. Reyes-Esqueda, J. A. Seman-Harutinian, A. Oliver. Excimer Laser
absorption by metallic nano-particles embedded in silica. Journal of Physics D: Applied Physics 40,
1890-1895 (2007)
2. Cecilia Noguez. Surface Plasmons on Metal Nanoparticles: The Influence of Shape and Physical Environment. J. Phys. Chem. C. 111, 3806-3819 (2007)
O18
Propiedades ópticas de pelı́culas delgadas de Ag2 S
Manuela Ortiz Diaz y C. A. Rodriguez Gonzalez
Los sulfuros metálicos debido a sus excelentes propiedades ópticas y eléctricas tienen aplicaciones en diferentes campos como lo son en la conversión y almacenadores de energı́a y en
el desarrollo de equipos opto-electrónicos. El sulfuro de plata tiene relevantes propiedades
ópticas y eléctricas. Actualmente muchos grupos de investigación están concentradas en el
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Cd. Juárez
CNCIM2015
desarrollo de la sı́ntesis y en el control de la morfologı́a del material a escalas nanométricas.
Los métodos de sı́ntesis incluyen método hidrotérmico, método sonoquı́mico, baño quı́mico, entre otros. Este último método fue utilizado en nuestra investigación para la obtención
de pelı́culas de sulfuro de plata (Ag2 S). Sustratos de vidrio fueron recubiertos con plata
por medio de deposición catódica y posteriormente fueron sulfuradas por medio de una
reacción de solido vapor durante un rango de tiempo de 3-7 horas a una temperatura de
110o C. Los rangos de los grosores de las pelı́culas obtenidas fueron de 50-300 nm y fueron
caracterizadas por medio de DRX, GIXRD, SEM, EDS y XPS. La fase encontrada fue
Acantita (αAg2 S) que presenta una estructura monoclinica BCC y la morfologı́a obtenida
es granular. Además se investigaron las propiedades ópticas de las pelı́culas por medio de
UV´Vis. Los resultados muestran rangos de bandas prohibidas de transiciones directas
de 1.6-2.2 eV y para transiciones indirectas de 1.1-2.0 eV. Finalmente se encontró una
relación entre los tiempos de sulfuración y las propiedades de Transmitacia, Absorbancia
y Reflectacia.
Agradecimientos
CONACyT Instituto de Ingenierı́a y Tecnologı́a de la UACJ Departamento de Posgrado de Doctorado en Ciencia de los Materiales División de Estudios de Posgrado e Investigación, Departamento de Metal Mecánica, Instituto Tecnológico de Querétaro, Querétaro de Santiago, México.
Referencias
1. Jin, I., Heng, I., Zhai, J., Wei, T., Jiang, I., Zhao, X., & Zhang, X. (2012). Metal sulfide nanostructures:synthesis, properties and applications in energy conversion and storage. Materials Chemistry,
19-30.
2. K.L, C., Kainthla , R., & Pandya, D. (1982). Ap. Physics Thin Films, 167
3. Grozdanov, I., & Metodija, N. (1994). Optical and Electrical Properties of Copper Sulfide Films of
Variabel Composition. Solid State Chemistry, 469-475.
4. Rodriguez, A. N., Nair, M., & Nair, P. (2005). Structural, optical and electrical properties of chemically
deposited silver sulfide thin films. Semicond. Sci. Technol, 576-585.
5. Saha, S., Pal, U., Chaudhuri, A., Rao, V., & Banerjee, H. (1989). Optical Properties of CdTe Thin
Films. Phys. Stat. Sol. A, 721.
O19
Sı́ntesis y propiedades eléctricas de biocompositos polianilina/l-carragenina
Jorge Luis Olmedo Martı́nez, Bárbara Isabel Farı́as Mancilla, Claudia Alejandra Hernandez Escobar y Alejandro Vega Rı́os
Centro de Investigación en Materiales Avanzados, S. C., Gubernamental
La polianilina es un polı́mero que ha sido ampliamente estudiado debido a sus propiedades conductoras, pero a causa de su baja procesabilidad es común su dopaje con el fin
de aumentar sus propiedades conductoras o de procesabilidad. En el presente trabajo se
presenta como se dopa la polianilina con un polı́mero natural, y estudiando los efectos del
dopaje en las propiedades eléctricas. Los biocompositos de polianilina/l-carragina fueron
sintetizados por una metodologı́a in situ, utilizando persulfato de amonio (APS) como
agente oxidante. Tanto la interacción iónica entre el catión de anilinio de la polianilina y
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Cd. Juárez
CNCIM2015
el anión de sulfato de la l-carragina (banda de 1131cm−1 ) y el enlace de hidrogeno entre
los grupos hidroxilo de la l-carragina y los grupos amina de la polianilina (bandas de 2500
y 3500cm−1 ), fueron determinados por espectroscopia de infrarrojo. Las interacciones moleculares, iónicas y enlaces de hidrogeno proveen a los biocompositos con una estructura
entrecruzada, consecuentemente los materiales exhibieron comportamientos tipo hidrogel.
La conductividad eléctrica en los biocompositos, fue determinada por la técnica de cuatro
puntas, estando en el orden de los semiconductores (10-3-10-2 S cm−1 ); mientras que las
pruebas de electro-actividad mostraron las transiciones de oxidación - reducción tı́picas
de la polianilina. Cabe mencionar que esta es la primera ocasión en que son reportados
tanto valores de conductividad y electro actividad para los biocompositos de polianilina /
l-carragina.
Agradecimientos
Los autores agradecen a Daniel Lardizábal, Carlos Ornelas y Luis de la Torre por su valiosa
colaboración en esta investigación. Nosotros también gracias Laboratorio Nacional de Nanotecnologı́a para la asistencia en análisis de microscopı́a
Referencias
1. A-Alawi, A. A., Al-Marhubi, I. M., Al-Belushi, M. S. M., & Soussi, B. (2011). Characterization of
carrageenan extracted from Hypnea bryoides in Oman. Marine Biotechnology, 13(5), 893-9.l
2. Cai, L. T., & Chen, H. Y. (1998). Preparation and electro-activity of polyaniline/poly(acrylic acid) film
electrodes modified by platinum microparticles. Journal of Applied Electrochemistry, 28(2), 161166.
3. Chao, L., Han, Y.-K., Hiseh, B.-Z., Huang, Y.-J., Hsieh, T.-H., Lin, C.-M., Lin, S.-Z., et al. (2008).
Conducting polymer blends prepared from polyaniline with n-dodecylbenzenesulfonic acid zinc salt as
the secondary dopant. Journal of Applied Polymer Science, 108(6), 3516-3522.
4. Fujishima, M., Matsuo, Y., Takatori, H., & Uchida, K. (2008). Proton-conductive acid-base complex consisting of Îº-carrageenan and 2-mercaptoimidazole. Electrochemistry Communications, 10(10),
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5. Gómez-Ordóñez, E., & Rupérez, P. (2011). FTIR-ATR spectroscopy as a tool for polysaccharide identification in edible brown and red seaweeds. Food Hydrocolloids, 25(6), 1514-1520
O20
Theoretical evaluation of luminescence due to thermal treatment of nanostructured silicon rich oxide films
N. D. Espinosa - Torres, A. D. Hernández de la Luz, J. A. Luna - López, J. F. J. Flores - Gracia
y J. Martı́nez - Juárez
Benemérita Universidad Autónoma de Puebla, Centro de Investigaciones en Dispositivos Semiconductores
del Instituto de Ciencias
Silicon Rich Oxide (SRO) thin films have been studied lengthily and are very fascinating due to their opto-electronic properties, particularly those related with luminescence.
In general, luminescent properties can provide significant information regarding the crystalline structure of a material and, in the case of Silicon Rich Oxides thin films, their
luminescence properties are on the whole important since these films can be used to fabricate luminescent devicesi. Recently we developed a theoretical model to describe a set of
chemical reactions that can potentially occur during the process of obtaining silicon rich
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Cd. Juárez
CNCIM2015
oxide (SRO) films, an outside stoichiometry material, notwithstanding of the technique
used to grow such films. Particularly, chemical reactions that occur during the process of
growing of SRO films by LPCVD and HFCVD techniques were emphasized in the model
developed. We suggest and evaluate either some types of molecules or resulting nanostructures and we predict theoretically, by applying the density functional theory (DFT), the
contribution that they may have to the phenomenon of luminescence which is measured
in SRO films. We evaluated the optical and electronic properties of the as grown and the
annealed structures.
We have carried out the implementation of a new model called the Global Reaction
Model in order to predict the theoretical luminescent behavior of thermal treatment in
nanostructured Silicon Rich Oxide films. We evaluate PL spectrum as grown and after
annealing procedure and we evidence the formation of luminescence in visible region of
electromagnetic spectra.
Agradecimientos
This work was supported by, VIEP-BUAP-2015, and the Cuerpo Académico Consolidado Semiconductores Nanoestructurados y Orgánicos.
Referencias
1. P. Mutti G. Ghislotti, S. Bertoni, L. Bonoldi, G. F. Cerofolini, L. Meda, E. Grilli and M. Guzzi: Roomtemperature visible luminescence from silicon nanocrystals in silicon implanted SiO layers. Appl. Phys.
Lett.1995, 6(7): 851-853. http://ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?tp=&arnumber=1397891
O21
Extracto a base de opuntia ficus indica como inhibidor de la corrosión de acero
1018 en ácido clorhı́drico.
Juan Pablo Flores De Los Rı́os1 , Alberto Martı́nez Villafañe1 , Mario Sánchez Carrillo1 , Miguel
Angel Neri Flores1 , José Guadalupe Chacón Nava1 y Gonzalo González Rodrı́guez2
1
2
Centro de Investigación en Materiales Avanzados, Cimav
Universidad Autónoma del Estado de Morelos , Uaem-ciicap
El inhibidor de la corrosión es un aditivo quı́mico que al ser agregado a un medio ácido
obstaculiza el proceso de corrosión [1]. Existe una creciente preocupación sobre la toxicidad de los inhibidores de la corrosión en la industria. En el pasado, los tratamientos de
corrosión más eficientes para el acero al carbono en medios ácidos se basaban en inhibidores inorgánicos tales como cromatos, nitratos y polifosfatos. Los efectos tóxicos no sólo
afectaban a los organismos vivos, sino también al planeta Tierra, generando un impacto altamente tóxico en el medio ambiente y causando problemas de riesgo para la salud
[2]. Gran número de compuestos orgánicos han sido reportados como efectivos inhibidores
de corrosión, contienen sustancias como alcaloides, taninos, pigmentos y aminoácidos que
actúan como inhibidores de la corrosión. Además es una alternativa de sustancia completamente biodegradable y de bajo impacto ambiental [3]. 50 g de Opuntia ficus indica
(nopal) se mezclaron con 100 mL de agua destilada y se mantuvieron un tiempo de 1 h
en reflujo. La mezcla final fue filtrada y secada en un liofilizador para obtener un polvo
el cual se denominó extracto de nopal. El extracto de nopal se disolvió en metanol y se
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Cd. Juárez
CNCIM2015
evalúo en acero al carbono usando una solución de ácido clorhı́drico uno molar como electrolito. La adición del extracto de nopal como inhibidor fue de 50, 75, 100, 150, 200 y 300
partes por millón (PPM). Se realizaron pruebas a 25, 40 y 60 o C. Se evaluó el extracto
de nopal mediante pruebas de pérdida de peso (PP), resistencia a la polarización lineal
(RPL), curvas de polarización (CP) y espectroscopia impedancia electroquı́mica (EIE).
Los resultados se caracterizaron en microscopia electrónica de barrido y microscopia de
fuerza atómica. Imágenes obtenidas muestran claramente el buen desempeño del extracto
de nopal como inhibidor, las superficies que presentaron mejor eficiencia muestran una
morfologı́a homogénea y compacta. Las mejores eficiencias obtenidas en la evaluación por
pérdida de peso se caracterizaron en espectroscopia de infrarrojo al inicio y fin de la prueba, resultando un desplazamiento en picos caracterı́sticos a enlaces N-H, O-H y C=O. El
mecanismo de inhibición de la corrosión puede ser explicado en base al comportamiento
de la adsorción. Los resultados de eficiencias fueron utilizados para obtener información
sobre la adsorción del extracto de nopal en el acero al carbono. Los datos se ajustan a la
isoterma de Langmuir. En los resultados se observa que el aumento en la concentración de
Opuntia ficus indica como inhibidor de la corrosión genera un crecimiento de la eficiencia.
El mismo comportamiento se presenta al aumentar la temperatura.
Agradecimientos
Gregorio Vázquez Olvera, Karla Campos Venegas, Victor Manuel Orozco Carmona, Adán Borunda Terrazas, Jair Lugo Cuevas
Referencias
1. J.M. Malo, Inhibidores de la Corrosión. Instituto Mexicano de Investigaciones de la Corrosión. 1990.
2. V.S. Sastri, Corrosion Inhibitors, John Wiley & Sons, New York, 1998.
3. V.S. Sastri, Green Corrosion Inhibitors, John Wiley & Sons, New Jersey, 2011.
O22
Estudio de la estructura electrónica de los compuestos de tipo oligofeniliminas
para aplicaciones en celdas solares
Karina Alemán Ayala1 , Alberto Gamero2 , Ventura Rodrı́guez Lugo2 , Esteban Rueda2 , Heberto
Gómez2 , J. Luis Vidal2 , Aarón Jardines2 , Rosa A. Vazquez2 y Oscar Coreño3
1
Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo, área Académica de Computación y Electrónica
Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo, área Académica de Ciencias de la Tierra y Materiales y
área Académica de Quı́mica
3
Universidad de Guanajuato, Depto. Ing. Civil
2
Los compuestos semiconductores orgánicos basados en la mezcla de donadores (polı́meros
fotoconductores) y aceptor (moléculas pequeñas) han tomado una gran atención en los
últimos años ya que son candidatos para la fabricación de celdas solares de heterounión.
Las propiedades de transporte de carga y de la estructura electrónica del material activo
son factores cruciales para el desempeño del dispositivo. En éste contexto, los datos experimentales de la estructura electrónica de ambos materiales son de nuestro particular interés.
En este trabajo de reporta el estudio de las propiedades de la estructura electrónica del
49
Cd. Juárez
CNCIM2015
material utilizando de pelı́culas delgadas de compuestos de tipo oligofenileniminas conjugadas (OIC) obtenidas por la ruta de mecanosı́ntesis. El deposito de las pelı́culas delgadas
sobre substratos de vidrio se logró por medio de la técnica de spin coating, mediante este
proceso se obtuvieron espesores de pelı́culas entre los 100 y los 150 nm. Se realizaron mediciones de transmitancia T( %) en el intervalo de 200 a 800 nm y se calculó el coeficiente
de absorción αD(hν) en función de la energı́a del fotón. El comportamiento amorfo del
material permitió realizar el estudio considerando un decaimiento exponencial con colas
en la distribución de densidad de estados (DOS); para calcular parámetros tales como el
coeficiente de absorción por defectos αD(hν), la energı́a Urbach EU y la banda prohı́ba
del material o gap óptico Eg. Se discutieron los datos para las pelı́culas delgadas fabricadas con la mezcla de OIC y distintos disolventes y se encontró que la mejor pelı́cula con
posibles aplicaciones en celdas solares fue utilizando el Tetrahidrofurano como disolvente
reportando una energı́a Urbach de EU= 0.2eV y un gap óptico de Eu=2.7 eV.
Agradecimientos
Este trabajo se está realizando con el soporte financiero del Fondo Mixto de Fomento a la Investigación Cientı́fica y Tecnológica Conacyt - Gobierno del Estado de Hidalgo, núm. 000000000193180
a través del proyecto denominado Creación de un Centro de Innovación y Desarrollo Tecnológico
del Estado de Hidalgo y por el proyecto de PROPEMP titulado FABRICACIÓN Y CARACTERIZACIÓN DE UNA CELDA SOLAR ORGÁNICA UTILIZANDO EL COMPUESTO SEMICONDUCTOR P3HT:PCBM con número de acta 981.
O23
Sı́ntesis de Oxido de Nı́quel nano-estructurado con posible aplicación en celdas
solares sensibilizadas (DSSC)
Jesus Gilberto Portillo Perez, Dra. Claudia Rodriguez y Dr. Juan Fco. Hernandez
Fases cristalinas nano-estructuradas con alta área superficial de Oxido de Nı́quel (NiO)
fueron sintetizadas sobre sustratos de Nı́quel metálico con el fin de aplicarse en celdas solares sensibilizadas (DSSC). La sı́ntesis de estas nano-estructuras se basa en la obtención
de Hidróxido de Nı́quel mediante la reacción solido-vapor para después ser calcinadas a
alta temperatura. La morfologı́a, estructura cristalina, y área superficial de los arreglos
nano-estructurados de nı́quel fueron caracterizados por Microscopia Electrónica de Barrido
(MEB), Difracción de Rayos X (XRD) y técnicas de espectroscopia. El alta área superficial y capacidad catalı́tica del compuesto obtenido promete ser un sustituto alternativo
del contra-electrodo de Platino (Pt) usado en celdas DSSC.
O24
Estudio experimental comparativo de pinturas de alta absortividad sobre sustratos metálicos, utilizadas como absorbedores en calentadores solares planos
50
Cd. Juárez
CNCIM2015
Ruben Jose Dorantes Rodriguez1 , Beatriz Cruz Muñoz2 , Maira Lorena Trejos Moncada3 y Mario
Miki Yoshida4
1
Universidad Autonoma Metropolitana, Unidad Azcapotzalco, Departamento de Energia
Universidad Tecnológica de Pereira, Departamento de Fı́sica
3
Universidad Tecnológica de Pereira, Ingenierı́a Fı́sica
4
Centro de Investigación en Materiales Avanzados, Laboratorio Nacional de Nanotecnologı́a
2
El objetivo de este trabajo fue realizar un estudio comparativo de adherencia, dureza, reflectividad, absortividad, y ensayos de durabilidad de una superficie absorbedora de
aluminio de un calentador solar plano, siendo esta la superficie original degradada por la
intemperie, con las propiedades de este mismo absorbedor pero repintado con un recubrimiento comercial a base de un epóxico (fosfato de zinc) de alta resistencia, seguido de un
polimérico negro mate. Además, las propiedades de este recubrimiento fueron comparadas con otro recubrimiento comercial, a base de un anticorrosivo (fosfato de zinc) más un
acabado de acrı́lico negro semi-mate aplicados en sustratos de aluminio y cobre. Los resultados experimentales mostraron que la fuerza de adhesión (norma ASTM D 3359-09) del
recubrimiento epóxico es ligeramente inferior, tanto a la del recubrimiento original como a
la del acrı́lico con una perdida por descamación inferior al 5 %. En dureza (norma ASTM
D 3363-05) todos los recubrimientos mostraron un comportamiento similar, independientemente de su grosor. De los resultados de reflectividad en todo el espectro de longitud de
onda (norma ASTM E 424-71) se obtuvo que la absortividad del recubrimiento epóxico
y acrı́lico presentó valores entre 0,93 y 0,95, siendo mejores que el recubrimiento original
con valores entre 0,88 y 0,94. El análisis termogravimétrico (TGA) demostró estabilidad
de todos los recubrimientos hasta aproximadamente 200o C. En los estudios de intemperismo acelerado, no se observaron cambios en la superficie de los recubrimientos, ni en
sus propiedades ópticas, pero si en su apariencia y en su espesor en pelı́cula seca. En la
prueba de humedad relativa (norma ASTM D 1735-08 y ASTM D 2247-11) se evaluó el
tiempo en presentarse el primer signo de corrosión o descamación sobre las muestras (264
horas), donde el recubrimiento acrı́lico no presentó cambios en su superficie, mientras que
el epóxico presentó cambios de color y corrosión por puntos. En la prueba de salinidad
(norma ASTM D 714-02 y D 610-08) el recubrimiento epóxico presentó una corrosión
general 4-G equivalente (1 %-3 %); el recubrimiento acrı́lico sobre aluminio presentó ampollas con evaluación grado 10 y una oxidación por puntos de 7-P (0,1 %-0,3 %) sobre el
sustrato; el acrı́lico sobre cobre no presentó cambios en su superficie, solo corrosión del
sustrato (verde limón). Se concluye que el recubrimiento acrı́lico aplicado sobre cobre y el
recubrimiento epóxico sobre aluminio presentan mejores caracterı́sticas para ser utilizados
en el mantenimiento preventivo y correctivo de calentadores solares planos.
O25
Polielectrolitos y macroelectrolitos con grupos ácido sulfónico útiles en la remoción de colorantes textiles
Martı́n Caldera Villalobos1 , A. Alicia Pelaéz Cid2 , Jesús Garcı́a Serrano3 y Ana M. Herrera
González*3
1
51
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2
3
CNCIM2015
Benemérita Universidad Autónoma de Puebla, Facultad de Ingenierı́a
La descarga directa de efluentes de la industria textil sobre cuerpos de agua como rı́os,
lagos o mares, modifica diversas caracterı́sticas del agua como el color, la demanda quı́mica de oxı́geno (DQO), pH, y turbidez; generando efectos negativos sobre la flora, la fauna
acuática y la población humana. Los colorantes son moléculas complejas, cuyos productos de descomposición generan efectos altamente nocivos sobre los organismos vivos. El
tratamiento de efluentes de la industria textil con materiales de tipo polimérico, puede
realizarse a través de diferentes técnicas entre las cuales se encuentran la adsorción y la
coagulación-floculación. En este trabajo se estudió el proceso de adsorción de siete colorantes de tipo catiónico sobre cuatro adsorbentes macromoleculares, designados como
PPA, POA, TPA y HOA, los cuales poseen grupos ionógenos ácido sulfónico. La adsorción estática fue realizada en soluciones con una concentración inicial de colorante de 500
mg/L, llegándose a obtener porcentajes de remoción de hasta el 99 %. Se construyeron
isotermas de adsorción con los colorantes estudiados y los adsorbentes PPA y TPA, los
datos obtenidos fueron tratados de acuerdo a los modelos de Langmuir o Freundlich. Estos adsorbentes fueron aplicados en el tratamiento de efluentes textiles reales obteniéndose
porcentajes de remoción de colorante cuba cercanos al 85 %. El material polimérico PPA,
fue utilizado como agente floculante en el tratamiento de efluentes reales, obteniéndose
porcentajes de remoción de colorantes cuba y naftol cercanos al 90 %.
O26
Funcionalización covalente de la superficie de grafeno y su efecto sobre la mojabilidad
Isaac Mata Cruz
Universidad Autónoma de San Luis Potosı́, Instituto de Fı́sica
El grafeno es un material fascinante, posee propiedades eléctricas y ópticas excepcionales las cuales se incluyen en el diseño de nuevas aplicaciones avanzadas. Sin embargo, la
mojabilidad del grafeno limita su inclusión en un número de materiales compuestos. El
ángulo de contacto (CA) es un parámetro que mide el grado de mojabilidad en un medio
especı́fico y está intrı́nsecamente relacionado con la quı́mica de la superficie y la rugosidad
del material1. En este trabajo, presentamos los efectos sobre el ángulo de contacto y por
tanto la mojabilidad de la superficie del grafeno mediante la unión covalente grupos funcionales sobre la red hexagonal del carbono. Las dispersiones de grafeno fueron producidas
mediante exfoliación ultrasónica del grafito en Dimetilformamida (DMF). Posteriormente
se realizaron dos reacciones orgánicas diferentes: la Cicloadición 1,3 dipolar2 y la reacción
de arilación con sales de diazonio3, para unir covalentemente, grupos polares, no polares
y cargados positivamente a la red de carbono. Como material hidrófilo se uso óxido de
grafeno (GO) preparado por el método mejorado de Hummer y usado como una superficie
hidrófila de control. Para corroborar la correcta funcionalización, los productos de grafeno fueron caracterizados por diferentes técnicas analı́ticas, tales como: UV-Vis, DRX,
XPS, FTIR y espectroscopias de Raman, TEM, SEM y TGA. De estas caracterizaciones,
52
Cd. Juárez
CNCIM2015
se observó la presencia de grupos funcionales caracterı́sticos, probando que las reacciones fueron completadas exitosamente. Posteriormente, las dispersiones funcionalizadas de
grafeno fueron depositadas en superficies de silicio donde los ángulos de contacto fueron
medidos por el método de la gota sésil. Nuestros resultados confirman el cambio en el grado
de compatibilidad entre el medio y las diferentes superficies modificadas quı́micamente.
Referencias
1. M. Quintana, A. Montebello, A.E. del Rio, G. Van Tendeloo, C. Bittencourt, M. Prato, Chemm.
Comm. 47 (2011) 9330.
2. J. Rafiee, M.A. Rafiee, Z.Z. Yu, N. Koratkar, Adv. Mater. 22 (2010) 2151.
3. M. Quintana, K.Spyrou, M. Grzelczac, W.R. Browne, P. Rudolf, M. Prato, ACS.Nano, vol. 4, no. 6,
2010, p. 3527.
O27
Sı́ntesis de látexes acrı́licos vı́a emulsión tipo núcleo-coraza, para aplicación en
recubrimientos
Barbara Isabel Farias Mancilla, Jorge Luis Olmedo Martı́nez, Claudia Alejandra Hernandez Escobar y Alejandro Vega Rios
Centro de Investigacion en Materiales Avanzados, Gubernamental
Los polı́meros coloidales son emulsiones en los cuales la fase dispersa contiene un polı́mero,
y la fase continua es por lo general agua. Estos sistemas se obtienen en su mayorı́a por el
proceso denominado polimerización en emulsión. Grandes cantidades de látexes poliméricos son producidos cada año para una amplia variedad de aplicaciones como pinturas,
recubrimientos para papel y adhesivos. En el presente desarrollo se lograron látexes acrı́licos tipo núcleo-coraza mediante polimerización vı́a emulsión, para lo cual en primer lugar
se preparó una preemulsión y fue goteada durante el proceso de reacción del copolı́mero.
Fue importante la determinación del contenido de sólidos de los látexes elaborados, absorción de humedad, porcentaje de grumos, pH, contenido de insolubles y estabilidad térmica.
Se caracterizaron los materiales poliméricos por medio de diferentes técnicas. Para determinar peso molecular promedio se utilizó cromatografı́a de permeación en gel (GPC). El
tamaño de partı́cula del material se obtuvo mediante microscopı́a electrónica de transmisión (TEM) y dispersión de luz dinámica (DLS). A través de calorimetrı́a diferencial
de barrido (DSC) y análisis mecánico dinámico (DMA) se determinó la temperatura de
transición vı́trea y finalmente la viscosidad de los polı́meros por reometrı́a rotacional.
Agradecimientos
Los autores agradecen al Centro de Investigación en Materiales Avanzados, a M.C. Luis de la
Torre Sáenz, M.C. Daniel Lardizábal Gutiérrez, Ing. Wilber Antúnez, M.C. Erika Ivonne López
Martı́nez, M.C. Mónica Elvira Mendoza Duarte, Dr. Sergio Gabriel Flores Gallardo.
Referencias
1. Harkins, William D. A general theory of the mechanism of emulsion polymerization. J. Am. Chemical
Society, 69 (1947) 1428
2. Sundberg D.C., Durant Y.G. Latex particle morphology, fundamental aspects: a review. Polym. React.
Eng. 11 (2003) 379.
53
Cd. Juárez
CNCIM2015
3. Lee S-R., Seul S-D. A Study on the synthesis of acrylic composite particles and investigation of their
characterization. Korean J. Chem. Eng., 19 (2002) 318.
4. Chern, C.S. 2006. Emulsion polymerization mechanisms and kinetics. Progress in Polymer Science, 31
(2006) 443
5. Skoog D.; Holler F.; Crouch S., 2008. Principios de análisis instrumental. 6a edición. Ed. Cengage
Learning Editores. México D.F., pág. 870-871, 955
O28
Alternativas de sustitución de cromo hexavalente para el anodizado duro en
aplicaciones aeronáuticas
Julieta Torres González1 , Julio César ávalos Yépez2 , René Antaño López1 y Federico Castañeda
Zaldı́var 1
1
2
Centro de Investigación y Desarrollo Tecnológico en Electroquı́mica S.c, Investigación
Centro de Investigación y Desarrollo Tecnológico en Electroquı́mica S.c, Posgrado
El anodizado crómico es un tratamiento superficial utilizado para proteger al aluminio, y
es muy utilizado en la industria aeroespacial, ya que con este tratamiento se logra proteger
a las aleaciones de aluminio contra la corrosión, permitiendo a la vez guardar funcionalidad de la pieza y/o los ensambles que son tratados con él. Sin embargo, el Cromo VI
presente en el baño está catalogado como un carcinógeno siendo limitado y prohibido por
organismos como la ECHA y la EPA, por lo que es necesario buscar alternativas de baños
de anodizado para generar propiedades similares o superiores a las proporcionadas en el
anodizado crómico mediante la combinación de dos ácidos fuertes, que es la propuesta de
este trabajo de tesis.
En el presente trabajo se realizaron:
- Obtención y caracterización electroquı́mica de la corrosión del anodizado con ácido crómico. - Obtención de los anodizados de las combinaciones base ácido sulfúrico con
Cr2O3, H3PO4 y HClO4 y su caracterizaron de la corrosión por vı́a electroquı́mica y
cámara de niebla salina siguiendo el procedimiento ASTM B117 - 11. - Selección y caracterización superficial de las mejores respuestas de los bloques, para finalmente seleccionar
la mejor combinación del baño de anodizado.
Se evaluó la corrosión de una muestra de referencia de anodizado crómico mediante
técnicas electroquı́micas, obteniendo los ı́ndices de rugosidad y las microscopias SEM correspondientes para determinar el espesor y caracterizar la superficie. Posteriormente se
procedió a la obtención de las piezas de los anodizados mediante un diseño experimental 26-2; y caracterizar la corrosión de estos anodizados por vı́a electroquı́mica con las
técnicas de Impedancia Electroquı́mica y Ruido electroquı́mico; ası́ también mediante la
realización de la prueba en cámara de niebla salina ASTM B117 - 11.
Se seleccionaron las mejores muestras y se realizaron de nuevo los anodizados a esas
condiciones para caracterizar superficialmente en SEM, determinar los espesores de pelı́cula y su ı́ndice de rugosidad, ası́ también las corrientes de corrosión y corrientes de ruido.
Se realizó la comparación de las respuestas de corrosión de Impedancia electroquı́mica
y Ruido electroquı́mico contra el anodizado de referencia, ası́ también de los ı́ndices de
rugosidad obtenidos de las piezas; determinando que existe un mejor comportamiento
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para dichas respuestas, semejantes a las del anodizado crómico, en la combinación del
baño H2SO4-Cr2O3.
- Los ı́ndices de corrientes de corrosión se encuentran en órdenes de magnitud 10-6 A
o menores siendo similar y/o mejores que el de la referencia de igual forma las corrientes
de ruido presentadas en órdenes de 10-8 A se encuentran cercanas a la referencia. - El uso
de Cr III favorece una mejor formación de la pelı́cula anódica reflejándose en su espesor
de pelı́cula, y también a una mejor respuesta a la corrosión en comparación con el H3PO4
y el HClO4. - Se observó que al combinar diversos ácidos fuertes a concentraciones bajas
comparadas con las utilizadas en los baños comunes se obtienen recubrimientos anódicos
de buena calidad.
Referencias
1. Sheasby G, Pinner R (2001) The surface treatment and finishing of alumium and its alloys, vol 1 ASM
International Finishing Publications LTD,
2. Balasubramanian V, John S, Shenoi BA (1983) Influence of addition agents for a.c. anodizing in
sulphuric acid electrolytes. Surface Technology 19 (4):293-303.
3. Harscoet E, Froelich D (2008) Use of LCA to evaluate the environmental benefits of substituting
chromic acid anodizing (CAA). Journal of Cleaner Production 16 (12):1294-1305
4. Hakimizad A, Raeissi K, Ashrafizadeh F (2012) Characterization of aluminum anodized layers modified
in sulfuric and phosphoric acid baths and their effect on conventional electrolytic coloring. Surface and
Coatings Technology 206 (8-9):2438-2445.
5. Moutarlier V, Gigandet MP, Pagetti J (2003) Characterisation of pitting corrosion in sealed anodic
films formed in sulphuric, sulphuric/molybdate and chromic media. Applied Surface Science 206 (14):237-249.
O29
Desarrollo de un nuevo laminado sándwich estructural con núcleo del reciclaje
José Gonzalo Carrillo Baeza1 , Ricardo Alberto Gamboa Castellanos1 y Iván Misael Cruz Martı́n2
1
2
Centro de Investigación Cientı́fica de Yucatán, A.c., Paraestatal
Instituto Tecnológico Superior de Motul, Estatal
El aprovechamiento de los recursos y la optimización de procesos, es primordial en la
implementación y desarrollo de nuevos materiales en estos dı́as, y más aún cuando se toma en cuenta el reciclado de materiales como parte de los procesos de manufactura. El
desarrollo de un nuevo material con un núcleo de cartón multicapa procesado, procedente
de desechos de residuos sólidos urbanos, ha sido desarrollado con éxito en un arreglo sándwich, el cual consta del mencionado núcleo particulado y dos delgadas caras externas de
aluminio, que en conjunto generan a un material con nuevas caracterı́sticas fı́sico-mecánicas. Entre las caracterı́sticas a destacar están, la resistencia al agua y ataque UV del Sol,
destacando igualmente un incremento en sus propiedades mecánicas atractivas para usos
estructurales, como en fachadas para edificios, muros y techos falsos. La particularidad más
atractiva en las propiedades mecánicas, resalta el rolado en frı́o que se le puede imprimir al
laminado para adoptar una forma curva o doblez especı́fico, para cubrir un requerimiento
particular.
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O30
Compuestos poliméricos conductores a base de aceite de linaza epoxidado reticulados por diacetilenos y NTCPM como fase dispersa.
Alejandro Ramı́rez Jiménez y Susana Hernández López
Avanzados, Facultad de Quı́mica.
El aceite de linaza está compuesto por trigliceridos los cuales contienen principalmente cadenas derivadas de ácido linolénico ( 52 %), ácido linoléico ( 15 %) y ácido oléico
( 20 %), [1] debido a que las cadenas hidrocarbonadas de estos ácidos grasos presentan insaturaciones en su estructura, son factibles a ser modificados quı́micamente, por ejemplo
la epoxidación quimioenzimática utilizando una lipasa en presencia de un ácido graso y
peróxido de hidrógeno se ha llevado a cabo con éxito a 40 o C. Esta funcionalización permite la obtención de resinas poliméricas usando como agentes entrecruzantes compuestos
nucleofı́licos bifuncionalizados los cuales pueden reaccionar con los epóxidos a través de
una apertura de anillo catalizada por ácido. [2]
Por otro lado los diacetilenos sustituidos, son compuestos que presentan propiedades
interesantes como por ejemplo de óptica no lineal, también pueden servir como unidades
de construcción en quı́mica orgánica y en el diseño de materiales. Son sólidos y pueden
ser polimerizados en ese estado ya sea por calentamiento o por exposición a la radiación
de alta energı́a. [3]
En este trabajo se presenta la sı́ntesis de una resina polimérica sintetizada a partir
de aceite de linaza el cual, primero se epoxidó en un 97 %, una vez epoxidado se llevó a
cabo la reacción de apertura de anillo catalizada con cloruro de zinc introduciendo de este
modo alcohol propargı́lico, posteriormente mediante la reacción de Hay, [4] se llevó a cabo
el acoplamiento carbono-carbono entre los acetilenos terminales para obtener ası́ la resina.
Los productos se caracterizaron mediante RMN 1H y 13C, FTIR-ATR, DSC y TGA. Por
último la resina sintetizada se disolvió en cloroformo y se mezcló con una dispersión de
nanotubos de carbono de pared múltiple (NTCPM) de modo que estos fueran entre 1 y
10 % en peso con respecto a la resina. La disolución final se deposito sobre vidrio mediante
el método de casting, una vez secas los compuestos se colocaron electrodos de plata y se
midió su resistencia obteniendo ası́, mediante una curva de resistencia contra porcentaje
de fase dispersa, un umbral de percolación de 5 % en masa.
Agradecimientos
Al CONACyT por la beca otorgada del programa Estancias Posdoctorales Vinculadas al Fortalecimiento de la Calidad del Posgrado Nacional.
Referencias
1. Meier, M. A. R.; Metzger, J. O.; Schubert, U. S. Chem. Soc. Rev., 36, 2007, 1788-1802.
2. López Téllez, G.; Vigueras-Santiago, E.; Hernández-López S., Bilyeu, B. Des. Monom. Pol. 11, 2008,
435-445.
3. Maelo, M. y Egurem, L. Revista de Quı́mica, 2(2), 1989, 343-352.
4. Siements, P.; Livingstone, R. C., Diederich, F. Adgew. Chim. Int. Ed. 39, 2000, 2632-2657.
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O31
Estudio del efecto de un agente compatibilizante base acrı́lica para la elaboración de compuestos basados en mezclas hdpe/nanoarcilla
Claudia Alejandra Hernandez Escobar1 , Alejandro Vega Rios1 , Erasto Armando Zaragoza Contreras1 ,
Sergio Gabriel Flores Gallardo1 y Florentino Soriano Corral2
1
2
Centro de Investigación en Materiales Avanzados S. C., Federal
Centro de Investigación en Quı́mica Aplicada, Federal
En la presente trabajo se muestra el estudio del efecto de un terpolı́mero acrı́lico poli(acrilato de butilo-co-metacrilato de metilo-co-ácido metacrı́lico) de carácter anfifı́lico
en las propiedades de la matriz de polı́mero, utilizado como agente de compatibilización
en una serie compuestos de polietileno de alta densidad y nanoarcillas organo-modificada
(HDPE/Cloisite 30B) preparados por proceso de extrusión. Se propuso la caracterización
de la estructura quı́mica del terpolı́mero acrı́lico por espectroscopia infrarroja (FTIR). Por
otro lado, se realizó la preparación de una serie de compuestos HDPE/Cloisite 30B empleando el terpolı́mero poli(acrilato de butı́lo-co-metacrilato de metilo-co-ácido metacrı́lico) como agente compatibilizante con concentraciones predeterminadas. La evaluación del
nivel de exfoliación o intercalación de las nanoarcillas en la matriz polimérica se caracterizó por técnicas como microscopı́a electrónica de transmisión (TEM) y difracción de rayos
x (DRX). Finalmente, se evaluaron las propiedades mecánicas, viscolelásticas y térmicas de los compuestos por análisis dinámico mecánico (DMA), análisis termogravimétrico
(TGA) y calorimetrı́a diferencial de barrido (DSC). Esta información en conjunto con la
investigación espectroscópica (estructura quı́mica) y de microscopı́a electrónica (morfologı́a y dispersión) permitió establecer la función del agente compatibilizante poli(acrilato
de butı́lo-co-metacrilato de metilo-co-ácido metacrı́lico), sobre el proceso de exfoliación o
intercalación de la Cloisite 30B en la matriz de polietileno de alta densidad.La polimerización en emulsión del terpolı́mero resultó ser una técnica eficaz para el proceso de su
obtención. El análisis por FTIR de los materiales compuestos mostró que las matrices con
la que se trabajó si correspondı́an al material de referencia, también, al caracterizar el
agente de acoplamiento terpolı́mero por esta técnica se encontró un acoplamiento similar
a los picos correspondientes al poli(metacrilato de metilo), polı́mero que está en mayor
porcentaje en la formulación. En el análisis térmico como el termomecánico, se observó un
incremento en las propiedades, relacionado con el empleo del agente compatibilizante y al
evaluar su comportamiento por TEM y DRX se apreció una estructura del compuesto con
nanoarcilla y terpolı́mero parcialmente exfoliada.
Agradecimientos
Los autores desean agradecer muy en especial a:Jorge Luis Olmedo Martı́nez,Brenda Guadalupe Molina Garcı́a,Barbara Isabel Farı́as Mancilla,Francisco Octavio Pérez Blanco,Eider Pedro
Aparicio Martı́nez,Erika Ivonne López Martı́nez,Miguel Alonso Orozco Alvarado Mónica,Elvira
Mendoza Duarte,Iván Alziri Estrada Moreno,Carlos Rafael Casas Soto,Daniel Lardizábal Gutiérrez,Enrique Torres Moye,Carlos Alberto Martı́nez Pérez,Jose Rurik Farı́as Mancilla,por su
apoyo Incondional durante esta investigación.
Referencias
1. Alexandre, M., & Dubois, P. (2000). Polymer-layered silicate nanocompositesâ¯: preparation , properties and uses of a new class of materials. Materials Science and Engineering, 28, 1-63.
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CNCIM2015
2. Akelah, A., Salahuddin, N., Hiltner, A., Baer, E., & Moet, A. (1994). Morphological hierarchy of
butadieneacrylonitrile/montmorillonite nanocomposite. Nanostructured Materials, 4(8), 965-978.
3. Ali Dadfar, S. M., Alemzadeh, I., Reza Dadfar, S. M., & Vosoughi, M. (2011). Studies on the oxygen
barrier and mechanical properties of low density polyethylene/organoclay nanocomposite films in the
presence of ethylene vinyl acetate copolymer as a new type of compatibilizer. Materials & Design,
32(4), 1806-1813.
4. Annabi-Bergaya, F. (2008). Layered clay minerals. Basic research and innovative composite applications. Microporous and Mesoporous Materials, 107(1-2), 141-148.
5. Ares, A., Marco, C., Ellis, G., Abad, M. J., & Barral, L. (2009). Influencia de la compatibilización sobre
la actividad nucleante en mezclas de polipropileno y copolı́mero de etileno-alcohol vinı́lico. Revista
Iberoamericana de Polı́meros, 10(5), 275-287.
O32
Nucleación y propagación de grietas en acero AISI 4340 y premomet.
Fernando Yoshua Guzmán Pereira, Octavio Covarrubias, Jorge Aldaco y Moisés Hinojosa
Universidad Autónoma de Nuevo León, Facultad de Ingenierı́a Mecánica y Eléctrica
El acero AISI 4340 es utilizado en mandriles para la manufactura de anillos rolados de
turbina, el acero Premomet es un material alternativo para esta aplicación. Un problema
habitual en la manufactura de dichos anillos es la fractura prematura de estos componentes. Aún y cuando los mecanismos de fractura en estos aceros están bien estudiados, la
causa de este proceso de falla no está comprendida del todo. El objetivo de este trabajo
es explorar las causas básicas que provocan la nucleación y propagación de las grietas que
eventualmente llevan a la falla de estos materiales. Se recolectaron especı́menes fracturados
y se realizó un estudio fractografico para identificar las caracterı́sticas morfológicas bajo
diferentes escalas usando microscopia óptica, electrónica y de fuerza atómica. Utilizando
aceros AISI 4340 y Premomet, se realizó un estudio microestructural mediante microscopia óptica y de electrones a especı́menes nuevos y otros a los cuales se les realizó un
tratamiento térmico obteniendo diferentes microestructuras. Además, especı́menes tratados térmicamente fueron sometidos a pruebas de tensión e impacto Charpy para evaluar
la tenacidad y generar superficies de fractura para identificar los mecanismos presentes
en la generación de la grietas mediante análisis fractográfico. Se logró encontrar partı́culas de segunda fase en los análisis microestructurales del acero AISI 4340, identificándose
estas como sulfuros de manganeso y óxidos de hierro con estudios de EDX, se estudió la
superficie de fractura de las pruebas de tensión e impacto con la ayuda del microscopio
electrónico, encontrando microcavidades en la fractura y además de partı́culas con altos
porcentajes de manganeso, en cuyas proximidades se observa la iniciación de grieta en un
espécimen de impacto, concluyendo el papel que desempañan estas partı́culas de segunda
fase en la prematura falla del material, en contraste el acero Premomet, aunque exhibe
una apariencia de fractura frágil, resultó ser más tenaz a las fracturas.
Agradecimientos
Universidad Autonoma de Nuevo Leon, Facultad de Ingenieria Mecanica y Electrica, Conacyt,
Frisa
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O33
Métodos de caracterización de corte de una placa de material compuesto de
fibra de carbono preimpregnada con resina epóxica, en laminado unidireccional.
Miriam Siqueiros Hernández1 y Ismael Mendoza Muñoz2
1
2
Centro de Ingenierı́a y Tecnologı́a Valle de Las Palmas, Universidad Autónoma de Baja California
Facultad de Ingenierı́a, Campus Mexicali , Universidad Autónoma de Baja California
RESUMEN
El presente trabajo se desarrolla en base a una profunda investigación sobre el comportamiento de los materiales compuestos reforzados con fibras de carbono y resina PRO-SET
(Lam-135 de viscosidad media para laminado) mismos que a la fecha han tenido un incremento de uso en la industrial. Los materiales compuestos al ser cortados no pueden
ser comparados con materiales como los metales, el corte de un material compuesto es un
proceso en el cual se utiliza una herramienta para eliminar el exceso de material hasta
conseguir la forma y las dimensiones deseadas; el comportamiento del material compuesto
durante el corte depende de las diversas propiedades y orientaciones de la fibra y ası́ como
el volumen relativo de la matriz. El carácter abrasivo de las fibras pueden originar un
desgaste prematuro de la herramienta ası́ como fractura de la fibra y delaminación del
material, ahora bien, es importante considerar que la presencia del fluido de corte puede
provocar absorción en la matriz, lo que origina variación en la propiedades y, de manera
especial, inestabilidad dimensional. En esta investigación se tiene como objetivo validar los
métodos comprendidos de cuatro diversos cortes, con diferentes herramientas y plantillas
de sujeción, para verificar ciertos efectos como la influencia de la geometrı́a y la velocidad
de la herramienta de corte en el material compuesto, obteniendo ası́ la opción de corte más
apropiada e identificando las ventajas y desventajas; partiendo del método seleccionado
se obtuvo una metodologı́a con la que se analizó su comportamiento durante el proceso de
caracterización de corte.
Referencias
1. ÂÄSTM D 3039 / D 3039M - 95a Â¨, Standard Test Methods for Tensile Propiertes of Polymer
Matrix Composite Materials1, Citado [30/04/2012].
2. ÂÏnstituto Politecnico NacionalÂ¨, escuela superior de ingenieria mecanica y electrica, DETERMINACIÓN EXÂ´PERIMENTAL DE LAS PROPIEDADES EN CORTE DE UNA LÁMINA FABRICADA
EN MATERIALES COMPUESTO, Autor: Citlalli Guadalupe Ocampo, Director de Tesis: Dr. Hilario
Hernández Moreno, M. en C. Erik Vargas Rojas, México, D.F. 2009, Citado [14/05/2012], Pág.: 10,
11, 13, 14,15, 15, 17
3. Universidad Carlos III de la Madrid, departamento de mecánica, proyecto fin de carrera ÂËSTUDIO
DEL MECANIZADO DE MATERIALES COMPUESTOSÂ¨, Autor: Laura Montero Garcı́a, Tutor:
Xavier Soldani, Leganés Julio de 2010, Pág. 24
4. Universidad de Aveiro 2008, Modelos fı́sicos y estadı́sticos para la caracterización del mecanizado de
los materiales compuestos de matriz termoplástica. Autor: Francisco Mata Cabrera, Citado [02/05/12],
Pág. 24 - 35 [
5. ÂÏnstituto Politecnico NacionalÂ¨ Escuela superior de ingenieria mecanica y electrica, ÂÄNÁLISIS
DE ESFUERZOS EN MATERIALES COMPUESTOSÂ¨ Autor: Hector Ulises Pineda Morales, Director de Tesis: Dr. Luis Hector Hernandez G., Mexico D.F Junio del 2001, Citado [11/11/11], Pag.
14, 30, 31
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CNCIM2015
O34
Determinación de las direcciones y los parametros de fluidez en el llenado de
moldes de acero, para la deteccción de puntos concentradores de esfuerzos en
piezas de aluminio.
Israel Flores Baez1 , Misael Flores Baez2 , Noé López Perrusquia1 , Marco Antonio Doñu Ruiz1 y
José Antonio Juanico Loran 1
1
2
Universidad Politécnica del Valle de México, Estado de México
Universidad Politécnica del Valle de México. Universidad Politécnica de Tecámac, Estado de México
En el presente documento se emplearon las herramientas CAD, CAM y CAE, para el
diseño y simulación del llenado del molde de una pieza ornamental en aluminio, considerando todas las variables que intervienen en el diseño apropiado para un molde permanente
de acero. Una parte importante de este estudio es la detección de los cambios de dirección
del aluminio en estado lı́quido durante el proceso de colada, con el fin de identificar y modificar los posibles puntos concentradores de esfuerzos en la pieza, que se generan durante
el vaciado, comparándolo también con una simulación de carga estática para determinar
alguna posible relación entre los puntos donde existe un cambio de dirección con respecto
a la carga aplicada y partir de este comparativo tomar la decisión de modificar las condiciones del molde en esos puntos. Este análisis se puede aplicar a diferentes tipos de moldes
de elementos mecánicos como poleas, engranes, etc. Con la finalidad de evitar posibles
errores durante la obtención de piezas mecánicas. Esta forma de trabajo es propuesta para la fabricación de piezas que resultan complejas en su geometrı́a y fabricación, ya que
la utilización de la herramienta CAM nos permite realizar la simulación del maquinado
correspondiente para optimizar el proceso de fabricación del molde.
Agradecimientos
Le agradesco a todos los que en algun punto de la investigacion me brindaron su opinion y valiosa
ayuda, maestros y asesores del tema.
Referencias
1. L; Metalurgia General . AUTOR.- F.R. MORRAL, E. JIMENEO y p. MOLERA. Editorial : REVERTE
2. Escuela Superior Técnica de Ingenierı́a. Universidad del paı́s Vasco Depto. De Ingenierı́a. FUNDICION
EN MOLDE PERMANENTE
3. Bidermann A. Fundición de los metales no ferrosos, Hornos eléctricos y ensayos de metales.
4. SZEKELY, M. Fenomenos de flujo de fluidos en procesamiento de metales.
5. STREETER V. Mecánica de fluidos.
O35
Comparación de resortes de doble torsion con recubrimiento anticorrosivo obtenidos de la fabricación manual contra los obtenidos del prototipo de una
formadora automatizada empleando la modelación numérica
Yunuén López Grijalba1 y Alfredo Jiménez2
1
2
Instituto Politécnico Nacional, Instituto Politécnico Nacional
Resortes de Hidalgo, S.a de C.v., Resortes de Hidalgo, S.a de C.v.
60
Cd. Juárez
CNCIM2015
Se realizó un análisis experimental y numérico, utilizando varios grupos de resortes con
diferentes diámetros y de diversos materiales, elaborados en un nuevo prototipo de una
formadora automatizada de resortes de doble torsión con recubrimiento anticorrosivo. Dichas piezas son empleadas como autopartes y por su costo de producción se busca que el
proceso de diseño y producción correspondan a los estándares establecidos en el procedimiento manual empleado previamente y por consiguiente una mejora significativa con el
procedimiento de automatización de la producción y por su reducción de costos. Los materiales de los elementos están bajo los requerimientos establecidos en las normas ASTM.
Se generó un análisis numérico de los modelos propuestos y se comparó con los valores obtenidos experimentalmente de algunos de los modelos y materiales, el resto de materiales y
modelos que se obtienen de la formadora debido a sus diámetros mayores son justificados
de manera numérica en el presente documento.
Agradecimientos
Se agradece al Consejo Nacional de Ciencia y Tecnologı́a por el apoyo recibido para la realización
del proyecto de investigación, desarrollo de prototipo de formadora automatizada de resortes de
doble torsión con recubrimiento anticorrosivo, fabricados por REHISA, en la modalidad PROINNOVA 213379 (PEI-537/2014)
O36
Un nuevo método analı́tico para corregir por radiación dispersa la cuantificación de actividad en dosimetrı́a interna del tc-99m
Eugenio Torres Garcı́a y Jorge Dı́az Dı́az
Universidad Autónoma del Estado de México, Facultad de Medicina
En el campo de dosimetrı́a interna de radiaciones ionizantes el tejido biológico se modela constantemente. Dentro de los parámetros que se utilizan para evaluar la equivalencia
radiológica de materiales se encuentran: el coeficiente de atenuación lineal µ, la densidad
másica y el número atómico efectivo. Se ha mostrado que el gel de agar es equivalente
radiológicamente al agua y al tejido blando. Por tanto, este gel es un medio que permite
reproducir la geometrı́a real de los órganos humanos, con el fin de realizar los cálculos
de dosimetrı́a interna, especı́ficamente de la contribución de la radiación dispersa al fotopico en los cálculos de actividad, actividad acumulada y dosis absorbida para fármacos
radiomarcados con 99mTc.
La radiación dispersa es un problema actual para el cálculo de actividad en una región
fuente, se ha reportado que este parámetro es constante. Sin embargo, experimentalmente
no parece ser constante. Es ası́ como en este trabajo se reprodujo la geometrı́a especı́fica
de un órgano humano (tejido blando) y se calculó experimentalmente la contribución de la
radiación dispersa a la actividad, mediante un método matemático desarrollado a partir del
método de vistas conjugadas y el método de doble ventana del MIRD, tomando imágenes
en la gamma-cámara, en tiempos de 5 minutos cada una, para maniquı́s con tres volúmenes
61
Cd. Juárez
CNCIM2015
distintos a tres alturas diferentes variando la profundidad de las mismas y cuantificándolo
a partir de un factor de calibración.
Se estudió el efecto de la dispersión gamma de 140 keV del 99mTc en un medio dispersor
como el agua (H2O). Dando como resultado maniquı́es de gel de agar que presentan efectos
de autodispersión menores al 1 %, 3 % y 5 %. Los resultados muestran que el factor de
dispersión d no es un valor constante (0.5), ya que este aumenta conforme aumenta el
medio dispersor. El factor d se define en términos de la ventana adyacente al fotopico, lo
que permite suponer que es un factor que siempre estará relacionado con la cantidad de
radiación dispersa producida por el medio.
O37
Sı́ntesis de dialilcarbonatos como nuevos monómeros diluyentes de BisGMA
para la preparación de resinas compuestas de uso odontológico y como agentes
entrecruzantes de metilmetacrilato
Carlos Enrique Cuevas Suárez1 , Alma Antonia Pérez Mondragón2 , Juana Vianely Barajas Zúñiga2 ,
Jesús Garcı́a Serrano3 y Ana Marı́a Herrera González3
1
Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo, área Académica de Odontologı́a
Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo, área Académica de Quı́mica
3
2
Dos nuevos monómeros dialilcarbonatos (p-ACBA y MB-1,4-AC) y un monómero bisacrı́lico (1,4 BAMB) fueron sintetizados, y caracterizados por FTIR, RMN-1H y RMN-13C. Los
tres nuevos compuestos fueron probados como agentes entrecruzantes del metilmetacrilato
(MMA) en diferentes proporciones (10, 20, 40 y 50 %). Los copolı́meros obtenidos con los
nuevos monómeros, mostraron una estabilidad térmica superior de 100 0C, por TGA, a la
del homopolı́mero del MMA. Ası́ mismo, p-ACBA y MB-1,4-AC fueron evaluados como
diluyentes del BisGMA para la elaboración de resinas compuestas de uso odontológico;
1,4 BAMB no fue utilizado para este fin debido a su baja solubilidad en el monómero base BisGMA. Se prepararon formulaciones termopolimerizables y fotopolimerizables,
utilizando una proporción de 8:2 de BisGMA:Diluyente. Se evaluó la resistencia flexural,
la sorción acuosa y la solubilidad de los materiales compuestos de acuerdo a la norma ISO
4049, ası́ como el módulo de elasticidad de acuerdo a la norma no. 17 ANSI/ADA. Todos
los materiales evaluados cumplieron con los requisitos mı́nimos establecidos por las diferentes normas, por lo que los monómeros sintetizados encuentran una aplicación potencial
como sustitutos del TEGDMA para la formulación de nuevos materiales para uso dental.
O38
Estudio quimico cuantitativo de Ganoderma lucidum y su evaluacion electroquimica como inhibidor de la corrosión del acero al carbono 1018
Ruben Suarez Hernandez1 , Gloria Dominguez Patiño2 , Gonzalo Gonzalez Rodriguez3 y Isaac
Tello Salgado4
1
Centro de Investigaciones en Ingenierı́a y Ciencias Aplicadas, Universidad Autónoma del Estado de Morelos
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Cd. Juárez
CNCIM2015
2
Facultad de Ciencias Quı́micas e Ingeneria, Universidad Autónoma del Estado de Morelos
Centro de Investigaciones en Ingenierı́a y Ciencias Aplicadas, Universidad Autonoma del Estado de Morelos
4
Centro de Investigaciones Biologicas, Universidad Autonoma del Estado de Morelos
3
El uso de técnicas electroquı́micas ayuda a determinar la velocidad y los procesos de corrosión acida de un acero al carbono 1018. El Ganoderma lucidum obtenido por métodos
biotecnológicos fue utilizado para tratar de inhibir este proceso debido a que la literatura
atribuye un efecto antioxidante a los extractos de esta especie. Las soluciones de experimentación se obtuvieron por tres métodos de extracción quı́mica: Maceración, Reflujo y
Soxhlet. Las técnicas electroquı́micas que se utilizaron para la evaluación de los extractos
fueron la Espectroscopia de Impedancia Electroquı́mica (EIS) y Curvas de Polarización
o potenciodinamicas (CP). Se realizó la caracterización del acero al carbono 1018 para
conocer su composición quı́mica y sus microestructura mediante dos técnicas: ICP-MS y
análisis óptico respectivamente. El Ganoderma lucidum se caracterizó utilizando Microscopia electrónica de Barrido (MEB). Los extractos acuosos se analizaron por reacciones
quı́micas especı́ficas de moléculas mayoritarias del hongo: Reacción Fehling, Refractometria, Reacción de Seliwanoff y Método DNS (ácido dinitrosalicilico) para Polisacáridos y
azucares reductores. El Método Biuret, el Método de la Ninhidrina y la Reacción de la
Prolina se utilizó para analizar y cuantificar proteı́nas y Aminoácidos. Adicionalmente se
utilizó espectroscopia UV/VIS, para identificar los complejos obtenidos entre los Aminoacidos y la ninhidrina. El desempeño del Ganoderma lucidum en este trabajo lleva deducir
que esta especie de hongo puede adsorberse sobre la superficie formando una pelı́cula delgada con capacidad para pasivar dicho metal o por la formación de una capa de productos
de corrosión insolubles acelerada por la composición quı́mica del Hongo.
Agradecimientos
al CONACYT, Al Centro de Investigaciones Biologicas al CIICAP y La FCQeI
Referencias
1. Devarayan Kesavan et al. Green Inhibitors for Corrosion of Metals: A Review, Chemical Science
Review and Letters ISSN 2278-6783. Department of Chemistry, National Institute of Technology,
Tiruchirappalli-620 015, Tamil Nadu, India.
2. Juan Zuluaga Vega et al. Quı́mica y actividades antioxidante y bactericida del extracto etanólico del
hongo ganoderma lucidum. Scientia et technica año xiii, no 33, mayo de 2007. Utp. Issn 0122-1701
Universidad de Cordoba Colombia.
3. Wachtel-Galor S, Tomlinson B, Benzoe IFF. Ganoderma lucidum (Lingzhi), a Chinese medicinal mushroom: biomarker responses in a controlled human supplementation study. Br J Nutr 2004; 91: 263-269.
4. Miller, G.L. 1959. Use of dinitrosalicylic reagent for determination of reducing sugar. Anal. Chem.,
Vol. 31, No.3,426-428
5. Bradford, M. M. 1976. A rapid and sensitive method for the quantitative of microquantities of protein.
Anual Biochem. 72 248. Cuantificacion de Aminoacidos.- Metodo de la Ninhidrina Documento.
O39
Composición quı́mica del Eucalyptus nitens, de 8 años de edad procedente de
una plantación forestal comercial.
63
Cd. Juárez
CNCIM2015
Miriam Sedano Mendoza1 , Mónica Colı́n Gómez2 y Raul Espinoza Herrera2
1
2
Facultad de Ingenierı́a en Tecnologı́a de la Madera, Universidad Michoacan de San Nicolas de Hidalgo
Facultad de Ingenierı́a en Tecnologı́a de la Madera, Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo
El objetivo de este trabajo fue caracterizar quı́micamente la madera de Eucalyptus nitens,
de 8 años de edad, procedente de una plantación forestal comercial con fines de uso para
tableros y/o pulpa para papel. En esta caracterización se determinaron cuantitativamente
los componentes estructurales (holocelulosa y la lignina) y no estructurales de la madera
(cenizas y extraı́bles). Se preparó el material de estudio obteniendo rodajas en las cuales
se ubicaron tres secciones; la zona externa que contiene la madera de albura, la zona intermedia que es mezcla de albura y duramen y la zona central como el duramen. Se astilló y
molió la madera de las tres secciones para poder hacer los análisis quı́micos siguiendo las
normas TAPPI 2000. Se determinó el grado de acidez en las tres zonas de la madera.
Después la madera se llevó a reflujo con solventes orgánicos aumentando la polaridad para
determinar grasas, aceites, almidones y azucares. De acuerdo con la norma ASTM 2000 se
cuantificó el porcentaje de componentes fibrosos, y no fibrosos. Se determinó el porcentaje
de cenizas y posteriormente se analizaron mediante un difractómetro de rayos X D8 Bruker
donde se determinaron los elementos predominantes. Los resultados de pH estuvieron en
el rango de 4.46 a 5.475, aumentando del centro al exterior. Se registró una solubilidad en
agua frı́a y caliente que va en aumento de la zona central a la exterior, determinándose
un 11.22 % zona central, 12.3 % en la zona intermedia y 13.8 % zona externa contrario a
lo obtenido cuando se realiza en agua caliente donde la zona central presenta el mayor
porcentaje con los siguientes valores 1.66 % en la zona central, 0.1476 % en la intermedia
y un 0.039 % en la zona externa. El porcentaje de cenizas presentó un aumento de la zona
central a la zona intermedia para después tener un ligero descenso en la zona externa
como lo muestran los siguientes resultados, 0.27 % en la zona central, 0.51 % en la zona
intermedia y 0.49 % en la zona externa. En la zona con mayor porcentaje de cenizas, zona
intermedia, mostró la presencia de K, P, B y S como principales elementos; la zona externa repite la presencia de K y P pero además el Zn. En la zona central no se detectaron
elementos predominantes. Esto último debido a que la madera de estudio es un árbol que
apenas comienza el periodo de maduración por lo que sus células tiene solo la función de
transporte.
Agradecimientos
Al Dr. Luis Rafael Olmos Navarrete por su valiosa colaboración y apoyo. Facultad de Ingenierı́a
en Tecnologı́a de la Madera de la UMSNH.
Referencias
1. ASTM. 2000. Annual book of ASTM standards. (Designation D 897-72, Reaproved 1972). West Conshohocken, PA. EUA
2. Ávila-Calderón L. E. A. 2013 Fundamentos de Quı́mica de la Madera. Facultad de Ingenierı́a en
Tecnologı́a de la Madera. Universidad Michoacana
3. Montgomery DC. 1991. Diseño y análisis de experimentos. Grupo Editorial Iberoamérica. México.
4. Sandermann W, Rothkamm 1959. Uber die Bedeutung der pH-Werte von Handelsholzern und deren
Bedeutung fur die Praxis. Holz Roh werkstoff 17:433-440
5. TAPPI. 2000. Test Methods TAPPI Press. Atlanta. (T 211 om-93).
64
Cd. Juárez
CNCIM2015
O40
Estudio de un panel laminado de polietileno de ultra alto peso molecular ante
impactos normales de mediana velocidad
Rodolfo Radillo Ruiz1 , J. Gonzalo Carrillo Baeza2 , Joel D. Garcı́a Solı́s2 y Marco A. Tlalpa
Galán1
1
2
Grupo Carolina, S A, Empresa Privada
Centro de Investigación Cientı́fica de Yucatán, A C, Conacyt
Este trabajo presenta la identificación mecánica a impacto normal de mediana velocidad, a paneles laminados de polietileno de ultra alto peso molecular (UHMWPE), Tensylonâ¢ de la compañı́a DuPontâ¢, el cual busca obtener el lı́mite balı́stico de cada arreglo;
entendiendo los mecanismos de absorción de energı́a para cada caso. Se diseñaron 3 tipos de paneles conformados de cuatro láminas de UHMWPE con la siguiente dirección:
[0o /0o /0o /0o ], [0o /90o /0o /90o ], y [+45o /-45o /0o /90o ]. Los resultaros apuntan a que el arreglo multidireccional de fibra [+45o /-45o /0o /90o ], resiste menor energı́a de impacto normal,
en comparación con los otros dos arreglos probados a las mismas condiciones, entendiendo
esta respuesta, como la reducción de la capacidad de absorber y disipar la energı́a cuando
la orientación de la fibra se encuentra dispersa en el plano.
Agradecimientos
Este trabajo forma parte del proyecto: FPYME-130722-C1-2-00015953. Gpo. Carolina y CICY
agradecen al INADEM y a la SEDES Guanajuato por el apoyo otorgado.
O41
Estimación del módulo elástico de un hierro nodular mediante el método de
elemento finito y expresiones teóricas
Senuel Vázquez Maldonado1 , A. de la Garza2 , R. E. Campos - Cambranis1 , J. J. Cruz -rivera1 ,
H. I. Medellin - Castillo1 y J. L. Hernández - Rivera3
1
Universidad Autónoma de San Luis Potosı́ , Facultad de Ingenierı́a
3
Universidad Autónoma de San Luis Potosı́- Cátedras Conacyt, Instituto de Metalurgia
2
El modulo elástico de un hiero nodular comercial con un 10 % de fracción en volumen
de grafito (grado 100-70-03) fue determinado mediante un modelo de elementos finitos
(MEF) y comparado con expresiones teóricas para materiales compuestos ası́ como con
pruebas de tensión realizadas en una maquina universal. El modelo MEF fue elaborado en
3D usando un elemento solid185 y se realizó un análisis de convergencia para determinar
el número óptimo de elementos a emplear. En el caso de los modelos MEF también fue
evaluada la influencia del tamaño del grafito en el valor del módulo elástico. De acuerdo
con los resultados obtenidos, los modelos teóricos de Halpin-Tsai y Boccaccini son los que
mejor describen el valor del módulo elástico, presentando una discrepancia aproximada de
65
Cd. Juárez
CNCIM2015
1 y 3 %, respectivamente. Por otro lado, el resultado obtenido del modelo MEF también
fue cercano al valor experimental presentando una discrepancia menor al 3 %.
O42
Estudio de la oxidación térmica de capas de zn obtenidas por evaporación
Pedro Estanislao Acuña Avila, Enrique Vigueras Santiago, Roberto López , Susana Hernández
López y Marco Antonio Camacho López
Por medio del método de evaporación térmica se han obtenido nanodiscos de Zn con morfologı́a hexagonal y tamaño reproducible. Las estructuras forman una capa continua sobre
substrato de vidrio, las cuáles fueron sometidas a tratamientos térmicos con el objetivo
de evaluar el comportamiento de los nanodiscos a diferentes temperaturas. Se observó que
la temperatura a la que se oxida el Zn es determinante en el tipo de morfologı́a y en la
conductividad eléctrica del material. Para cada temperatura de oxidación se observó una
morfologı́a distinta, desde hexágonos deformados por los extremos, pasando por cinturones, hasta agujas de tamaño nanométrico. Las diferentes morfologı́as fueron examinadas
por SEM, DRX y por espectroscopia Raman. Las estructuras oxidadas a temperaturas
menores al punto de fusión del Zn presentaron un cambio en el espectro de dispersión
Raman, siendo visible una banda de dispersión entre los 530 y 590 cm-1 no observada en
oxidaciones a temperaturas mayores, el modo vibracional observado por Raman se debe a
cristales de tamaño nanométrico confirmado por DRX.
Agradecimientos
A la UAEM, CONACYT (No de beca:267464), Al Dr. Gustavo López Téllez y Dr. Ivan Garcı́a
Orozco (CCIQS)
Referencias
1. Zhao, J., Hu, L., Wang, Z., Zhao, Y., Liang, X., & Wang, M. Applied Surface Science (2004), 229(1-4),
311-315
2. Hongsith, N., Wongrat, E., Kerdcharoen, T., & Choopun, S. Sensors and Actuators B: Chemical (2010),
144(1), 67-72.
3. Yuvaraj, D., Rao, K. N., & Nanda, K. K. Journal of Crystal Growth (2009), 311(18), 4329-4333
4. Xu, J., Zhang, Y., Chen, Y., Xiang, Q., Pan, Q., & Shi, L. Materials Science and Engineering: B (2008),
150(1), 55-60
O43
Study of the influence of annealing on the hardness and microstructure of a
brass α − β
Araceli Salazar Peralta1 y J. Alfredo Pichardo Salazar2
1
Tecnológico de Estudios Superiores de Jocotitlán, Carretera Toluca-atlacomulco Km 44.8, Ejido de San
Juan y San Agustı́n, Jocotitlán, México
2
U N I T e C Campus Toluca, Paseo Tollocan No. 701, Col. Sta. Ana Tlapaltitlán, México
66
Cd. Juárez
CNCIM2015
One of the most important copper alloys is Cu-Zn alloy. Compared with copper, Call
brass alloy having improved mechanical properties and corrosion resistance. Brass is an
alloy of copper and zinc basic main element. Its field of application is very extensive, ranging from mechanical to electrical or decorative applications industry due to its excellent
combination of properties. The heat treatment is one way to optimize the properties of
hardness and microstructure of brass to achieve optimal results in the machining of parts.
The present work was to study the influence of heat treatment called annealing in the
hardness and microstructure of samples of brass 360 ASTM B-16 with a thickness of 0.762
mm to 3.048mm, for it were subjected to temperatures between 450 o C and 570 o C for
2 and 4 hours,. A hardness of 18 to 42 HR30T, phase α between 50 to 55 %, and phase β
between 45 to 50 %, grain size of 0.010 to 0.09 mm was obtained. It is concluded that the
residence time of 4 hours at 450 o C is sufficient to obtain a hardness of 42HR30T and a
microstructure of material containing phase α of 50 % and phase β of 50 %. For obtain a
hardness of 20HR30T, it was necessary to subject the samples at 570 o C during 4 hours.
The percentage of 50 % phase α, resulted ideal for a good machining.
O44
Caracterización microestructural y estructural de la aleación Cu-10 %wt Al6 %wt Ag
Sergio Arturo Garibaldi Gonzalez
Universidad Autonoma de San Luis Potosı́, Instituto de Metalurgia
Las aleaciones con memoria de forma (AMF) base cobre se han desarrollando bastante
en los últimos años debido a su bajo costo y excelentes propiedades. Sin embargo, su
uso ha estado limitado debido a la pobre estabilidad térmica que presentan durante el
envejecido. Este envejecido van a promover la presencia de precipitados γ1, los cuales van
a empobrecer a la matriz de átomos de soluto modificando la composición de la aleación y
como consecuencia las temperaturas de transformación, contribuyendo a la descomposición
de la martensita.
Uno de los principales motivos para el desarrollo de nuevas aleaciones con memoria
de forma es poder modificar su temperatura de transformación (Ms) y que esta puedan
trabajar a temperaturas elevadas, sin que se produzca la descomposición de la martensita.
La aleación Cu-11.8 %wt Al pertenece a las AMF, las cuales son muy atractivas para
aplicaciones industriales. Cuando se agregar Ag al sistema Cu-Al, además de mejorar las
propiedades mecánicas de la aleación, se estabiliza la fase β. No obstante, otros sistemas de
aleaciones base Cu (Cu-Al-Be, Cu-Al-Mn) se han estudiado bastante durante los últimos
años, sin embargo, algunos aspectos importantes del sistema Cu-Al-Ag todavı́a no se han
comprendido adecuadamente como la descomposición de la martensita en intervalo de
temperatura por encima de 200o C.
En este trabajo, se presentan los resultados de la caracterización microestructural
y estructural de la aleación Cu-10 %wt Al-6 %wt Ag. Por otra parte, se presentan los
resultados preliminares de muestras sometidas a un proceso de deformación plástica severa,
ası́ como de la generación de precipitados a diferentes temperaturas de envejecido. El
objetivo de este trabajo es estudiar como influyen los precipitados y el procesamiento
67
Cd. Juárez
CNCIM2015
por ECAP en la descomposición de la martensita. La caracterización microestructural y
estructural de las aleaciones se realizó por medio de microscopia óptica (MO), microscopı́a
electrónica de barrido (MEB) y difracción de rayos X (DRX).
O45
2d materials in an urban and computational context
Manuel Ramos Murillo1 y Victor A. Duran Estrada, Jorge Reyna Alvardo, Alfredo Carranco
Rodriguez, Juan F. Hernandez Paz2
1
2
Universidad Autónoma de Ciudad Juárez, Instituto de Ingenieria y Tecnologia
Universidad Autonoma de Cd. Juarez, Instituto de Ingenieria y Tecnologia
We present a contextualization of 2D materials as found in several metallic (mainly) structures in our urban area of Cd. Juárez, our idea is to show the existence of nanostructure
2-dimensional structures in different applications, which includes: structures as roof-tops,
entrance shades, chicken-wire fences and so on. In order to describe their structure from a
computer assisted stand point we perform a series of density functional theory calculations
to describe their similitude and determine their electronic structure and applications in
nanotechnology and advanced materials fields as described also in the literature.
Agradecimientos
Universidad Autonoma de Cd. Juárez University of Texas at El Paso-Materials Research and
Technology Insitute
Referencias
1. J. W. Jiang et al. Nanotechnology 24 (2013) 435705
2. H. Terrones et al. 2014 2D Mater. 1 011003 doi:10.1088/2053-1583/1/1/011003
3. M. José-Yacamán et al., Appl. Phys. A 78, 513-518 (2004
4. M Ramos et al. RSC Cat. Scie. Tech. 2012
O46
La estructura cristalina y electrónica de los superconductores Fe1−x Cox Se y
FeSe1−x Tex .
Israel Pérez López1 , John Mcleod2 , Alexander Moewes2 , Robert Green2 , Raul Escamilla3 y Vı́ctor
Ortı́z3
1
, Instituto de Ingenierı́a y Tecnologı́a
Universidad de Saskatchewan, Department Of Physics And Engineering Physics
3
2
En esta reporte presentamos los resultados del estudio de la estructura cristalina y
electrónica de los superconductores Fe1−x Cox Se y FeSe1−x Tex (x = 0 − 1). Para nuestro
análisis utilizamos técnicas como espectroscopı́a de emisión de rayos X (XES), dispersión
inelástica resonante de rayos X (RIXS), difracción de rayos X (XRD) y densidad de teorı́a
funcional (DFT). Con estas herramientas pudimos determinar la estructura cristalina de
68
Cd. Juárez
CNCIM2015
ambos sistemas y probar las bandas de desocupadas (conducción), de donde estimamos
el estado de espı́n. Los resultados indican que bajo la sustitución de Fe por Co existe un
lı́mite de solubilidad a partir de x=0.38 donde la fase hexagonal domina el sistema. Se
considera que esta transición es la causa de la supresión de la superconductividad a bajas
concentraciones de Co (x ≤ 0.15). Para el caso de sustitución de Se por Te, confirmamos que la fase tetragonal se mantiene a lo largo de todo el rango de sustitución pero los
parámetros de red aumentan y la red se distorciona. Estos resultados apoyan la idea de que
la fase tetragonal es indispensable para la superconductividad en este sistema. En cuanto
a las propiedades electrónicas, en ambos casos, los cálculos ası́ como las mediciones sugieren que Fe se mantiene metálico y no forma enlaces fuertes con Se, Co o Te. Esto sugiere
que el sistema no puede considerarse como un fuertemente correlacionado. Finalmente,
utilizando RIXS, estimamos el estado de espı́n de nuestros sistemas. Encontramos que el
espı́n fluctua entre S=0 y 2. Esto es importante porque el modelo sugiere una correlación
entre el estado de spin y el ordenamiento magnético.
Agradecimientos
Los autores agradecen el apoyo de Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada
(NSERC) y de The Canada Research Chair program. El trabajo fue realizado con apoyo parcial
de CONACYT México bajo el proyecto 186142 y del Programa de Apoyo a Proyectos de Investigación e Innovaciónn Tecnológica (PAPITT), UNAM bajo el proyecto IN115410. El Advanced
Light Source es apoyado por el Director, Office of Science, Office of Basic Energy Sciences, del
US Department of Energy bajo el contrato No. DE-AC02-05CH11231. La part computacional de
esta investigación fue facilitada por el uso de recursos computacionales provistos por WestGrid
y Compute/Calcul Canada.
Referencias
1. I. Perez, J. A. McLeod, R. J. Green, R. Escamilla, V. Ortiz, and A. Moewes, Electronic Structure of
FeSe1-xTex Studied by X-ray Spectroscopy and Density Functional Theory. The J. Phys. Chem. C,
118 (43), 25150-25157, (2014)
2. I. Perez, J. A. McLeod, R. J. Green, R. Escamilla, V. Ortiz and A. Moewes, Electronic structure of
Co-substituted FeSe superconductor probed by x-ray spectroscopy and density functional theory. Phys.
Rev. B 90, 014510 (2014)
O47
Estudio de propiedades ópticas de compuestos de tipo oligofeniliminas obtenidos por la ruta de mecanosı́ntes y sı́ntesis convencional para aplicaciones en
dispositivos optoelectrónicos
Karina Alemán Ayala1 , Mario Quezada2 , Ventura Rodrı́guez Lugo2 y Oscar Coreño3
1
Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo, área Académica de Computación y Electrónica
Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo, área Académica de Ciencias de la Tierra y Materiales y
área Académica de Quı́mica
3
Universidad de Guanajuato, Depto. Ing. Civil
2
Dos pentameros de oligofeniliminas conjugadas fueron sintetizados por dos rutas de sı́ntesis (convencional y mecanosı́ntesis) a partir del 2,5-bis(octiloxi)tereftaldehı́do y las diaminas aromáticas 1,4-diaminobenceno y 2,7-diaminofluoreno. Los compuestos fueron caracterizados por 1H NMR y Análisis Elemental. Las propiedades ópticas de los compuestos
69
Cd. Juárez
CNCIM2015
fueron analizadas mediante espectroscopia UV-vis en solución empleando diferentes disolventes. Los resultados mostraron que el compuesto derivado del 2,7-diaminofluoreno presenta propiedades fotocrómicas en solución con cloroformo independientemente del método
de sı́ntesis, cambiando de color amarillo (l de absorción máxima 425 nm) a color violeta (l
de absorción máxima a 570 nm) cuando es irradiado con luz solar. Esta interesante propiedad indica que los compuestos obtenidos son candidatos para la fabricación de prototipos
de dispositivos optoelectrónicos como ventanas inteligentes.
Palabras claves: mecanosı́ntesis, oligoiminas, conjugados, fotocromismo
Agradecimientos
del Estado de Hidalgo.
O48
Estudio del efecto del porcentaje de refuerzo (TiC) frente al desgaste producido
en mmc sinterizados con plasma
Sandra Patricia Pérez Velásquez1 , Yaneth Pineda Triana
2
y Yesid Aguilar Castro
3
1
Universidad Pedagogica y Tecnologica de Colombia, Facultad de Ingenieria - Doctorado de Materiales
Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia-uptc. , Incitema, Instituto Para la Investigación y la
Innovación en Ciencia y Tecnologı́a de Materiales.
3
Escuela de Ingenierı́a de Materiales, Universidad del Valle, Colombia., Grupo de Tribologı́a, Polı́meros,
Metalurgia de Polvos y Residuos Solidos - Tpmr
2
La búsqueda de nuevos materiales con mejores propiedades, ha llevado a indagar por el
comportamiento de materiales compuestos de matriz metálica (MMC). Una de las técnicas
más utilizada para su fabricación es la pulvimetalurgı́a (PM). El uso de polvos metálicos
continúa expandiéndose rápidamente como método para trabajar metales. Está claro que
a medida que los conocimientos de esta materia aumentan, aparecerán más aplicaciones
para la PM. El futuro promete grandes desafı́os combinando costos y ciertos factores como
la confiabilidad, calidad, dureza, control de dimensión y la capacidad de conformar piezas
exclusivas. La apreciación abierta de estas ventajas proveerá oportunidades de crecimiento
económico y tecnológico.
La presente investigación muestra un análisis del comportamiento del coeficiente de
desgaste en seco de un MMC empleando PM, utilizando como matriz acero inoxidable
316 reforzado con partı́culas de carburo de titanio (TiC) siguiendo las caracterı́sticas de la
norma ASTM G99 - 05, en un tribómetro pin-on-disk. En el estudio se evalúa el efecto que
tiene el porcentaje de refuerzo, en los MMC fabricados con 3, 6 y 9 % en volumen de TiC,
en probetas compactadas a 800 MPa y sinterizadas por medio de descarga luminiscente
(plasma), a una temperatura de 1100o C Â±5o C, con atmosfera de protección de H2 - N2
y tiempo de permanencia de 30 minutos.
Los compuestos sinterizados se caracterizaron midiendo: dureza, densidad, coeficiente
de fricción, coeficiente de desgaste y análisis del perfil de la huella obtenida.
70
Cd. Juárez
CNCIM2015
Como producto de la investigación se evidencia que la mejor condición de fabricación
de los MMC, es la que contiene 6 % de TiC. Bajo este parámetro se obtuvo la mayor
dureza y densidad y el más bajo coeficiente de fricción, constatando que la incorporación
de partı́culas de cerámica (TiC) en matriz de acero austenı́tico (316) mejoran la resistencia
al desgaste.
O49
Obtención de un material como soporte catalı́tico base α- alúmina a partir de
formiato de aluminio
Erick Alexander Cabrera Ontiveros y Simon Yobanny Reyes López
Universidad Autónoma de Ciudad Juárez, Instituto de Ciencias Biomédicas
La alúmina pertenece al grupo de cerámicos avanzados y es muy importante por sus
propiedades como resistencia al impacto térmico, resistencia al desgaste y dureza elevada.
Las propiedades de la alúmina se adjudican a sus fases cristalinas, las cuales determinan
la reactividad quı́mica, además de su resistencia, fuerza, dureza, área superficial y aplicación. En la presente investigación se propone una nueva ruta de procesamiento de un
soporte catalı́tico base α-alúmina, partiendo desde la sı́ntesis y caracterización del precursor formiato de aluminio, para después desarrollar el método de sol-gel. Evaluando el
envejecimiento del gel por 6 meses a temperatura ambiente y finalmente sinterizar el material a 1500 o C. Los estudios de CDB y ATG, demostraron que el envejecimiento del gel
tiene un efecto directo en el comportamiento térmico, encontrando que el tiempo ideal de
envejecimiento son 3 meses. Se caracterizaron las transiciones quı́micas, por las técnicas
de RMN 27Al y 1H, IR y DRX, en las diferentes etapas del tratamiento térmico del gel
precursor, las transformaciones son: formiato de aluminio a 25 o C, hidróxido de formiato
de aluminio a 200 o C, alúmina amorfa a 400 o C, Æ- alúmina a 800 o C y α- alúmina a 1050
o
C. En los estudios de MEB y EDX se observó que el soporte catalı́tico sinterizado tenı́a
una composición de α-alúmina sin impurezas, con una microestructura de microalambres
entrelazados la cual fue obtenida sin la adición de nucleadores de redes. Comprobando
que el método propuesto para la obtención de un soporte catalı́tico microestructurado y
de alta pureza base α- alúmina es viable.
Agradecimientos
A PROMEP por el financiamiento del proyecto Â¨Sı́ntesis de NanocompósitosÂ¨, a CONACyT
por el financiamiento del proyecto Â¨Joven InvestigadorÂ¨, a LANNBIO CINVESTAV Mérida,
con apoyo de los proyectos; FOMIX-YUCATÁN 2008-108160 y CONACyT LAB-2009-01 No.
123913
Referencias
1. Rajendran, M.; Bhaltachrya, A. 1999. Low temperature formation of alpha alumina powders from
carboxylate and mixed carboxylate precursors. Mat. Lett. Vol. 39 (1999): 188-195.
2. Reyes, S. Tesis de maestrı́a: Sı́ntesis metalorgánica de α-alúmina a partir de aluminio. Universidad
Michoacana de San Nicolás de Hidalgo. 2006. p.114.
3. Reyes, S.; Rodrı́guez, S. J.; Saucedo, R.; López, R.; Serrato, J.; 2013. Analysis of the phase transformation of aluminum formate Al(O2CH)3 to α- alumina by Raman and infrared spectroscopy; Journal.
Ceram. Process. Res. Vol. 14, No. 5; pp. 1-5.
71
Cd. Juárez
CNCIM2015
4. Reyes, S.; Serrato, J.; Sugita, S.; Low-Temperature Formation of Alpha Alumina Powders via Metal
Organic Synthesis, Journal of materials online; OARS, DOI: 10.2240/azojomo0186; AZojomo (ISSN
1833-122X); Volume 2 Abril 2006.
5. Clar, C.; Scian, A. y Aglietti, E. 2003. Estudio del envejecimiento del gel de acetato básico de aluminio y
su influencia en la permeabilidad de las membranas obtenidas. SAM, CONAMET, Simposio Materiales;
9-11.
O50
Consolidación de materiales compuestos base AA-6061 mediante extrusión en
canal angular constante a alta temperatura
Z. L. Martı́nez - Valtierra1 , S. Vázquez - Maldonado1 , S. E. Hernández - Martı́nez1 , A. de la
Garza2 , R. Martı́nez - Sanchez2 , J. J. Cruz - Rivera1 y J. L. Hernández - Rivera1
1
Universidad Autónoma de San Luis Potosı́, Facultad de Ingenierı́a
3
Centro de Investigación en Materiales Avanzados, Laboratorio Nacional de Nanotecnologı́a
2
Entre los procesos de deformación plástica severa, la Extrusión en Canal Angular Constante (ECAE) se ha utilizado para la consolidación de materiales compuestos en polvo,
cambiando la designación por Consolidación en Canal Angular Constante (ECAC).
En la presente investigación se realizó la mecanosı́ntesis de materiales compuestos base
AA-6061 con refuerzo de óxido de zirconio (ZrO2 ) en un molino horizontal de alta energı́a,
con el fin de obtener un material nanoestructurado, además de una buena dispersión
del refuerzo. Para la consolidación de los materiales compuestos se utilizó el proceso de
ECAC a una temperatura de 220o C. La evaluación del efecto del ECAC como método
de consolidación fue llevada a cabo con el análisis de las curvas carga-desplazamiento,
pruebas de microdureza y pruebas de porosidad usando análisis de imagen en micrografı́as
obtenidas vı́a microscopı́a electrónica de barrido (MEB).
Las curvas carga-desplazamiento registradas durante el proceso de ECAC mostraron un
comportamiento similar al que se obtiene cuando se procesan materiales consolidados. El
nivel de porosidad obtenido para las composiciones estudiadas fue cercano a 1 % mientras
que los valores de microdureza se mantuvieron constantes con respecto a la dureza de los
polvos procesados por molienda mecánica.
O51
Valoración mecánica de materiales compuestos (plástico-madera) sin agente de
acoplamiento
Jesús Vicente González Sosa1 , Elizabeth Flores Aguilar2 y Jessica Peña Cruz2
1
Universidad Nacional Autónoma de México, Facultad de Ingenierı́a- División de Ingenierı́a Mecánica e
Industrial- Departamento de Materiales y Manufactura
2
Universidad Nacional Autónoma de México, Facultad de Ingenierı́a
En este trabajo se muestran los resultados obtenidos al evaluar mecánicamente un material
72
Cd. Juárez
CNCIM2015
compuesto de plástico-madera, por medio del ensayo de tensión, con una caracterı́stica primordial que se contempla en el desarrollo de dichos materiales, que consiste en no utilizar
agentes de acoplamiento para generar el material compuesto y con ello comprobar la resistencia ultima y algunos parámetros desde el punto de vista mecánicos importantes para
la aplicación de los materiales de ingenierı́a. En primera instancia se hace uso de material
reciclado para ambas partes, para el plástico se utiliza el polipropileno (PP) y polietileno
de baja densidad (PEBD) y el material de refuerzo es aserrı́n de pino en forma de fibra
alargada con dimensiones especı́ficas de 1.7 0.02 mm de largo y 0.17 0.02 mm de ancho,
con la finalidad de controlar un parámetro importante en el desarrollo de los materiales
compuestos, el proceso utilizado para este trabajo es: a)cribado, b)extrusión, c)inyección,
d)selección probetas, e)ensayo de tracción y f)análisis de resultados. Con esta evaluación
los porcentajes aproximados de error, comparándolo con el material virgen reciclado de
PP y PEBD, son de 10-15 %. Como trabajo a futuro se analizarán otros parámetros en el
control del material compuesto tanto del proceso como de la transformación.
Referencias
1. Xu, X.(2008). Life cycle assessment of wood-fibre-reinforced polypropyleno composites. Journal of
Materials Processing Technology, 168-177.
2. Broutman. (2009). Moderm composite materials. Ney York. Lawrence.
O52
Comparación de la porosidad de la activación fı́sica y quı́mica de carbón de
cáscara de coco tabasqueño.
Cristina Ponce Parra, Héctor del Carmen Diaz Flores, Ebelia del Angel Meraz y Dora Marı́a
Frı́as Márquez
Universidad Juárez Autónoma de Tabasco, División de Ingenierı́a y Arquitectura
Se preparó carbón activado a partir de cascara de coco, por métodos fı́sico, mediante
el uso de vapor de agua sobre calentado, y por activación quı́mica mediante la impregnación de ácido fosfórico. Fue caracterizado mediante la difracción de rayos x, área superficial (BET), microscopia electrónica de barrido, y espectro infrarrojo con Transformada
de Fourier (FTIR). Las áreas superficiales analizadas con isotermas de nitrógeno a 77k,
resultando levemente superiores las de activación quı́mica, al obtenerse áreas de 700-900
m2 /genlaactivaciónfı́sicayde800 − 1000m2 /gparalaactivaciónquı́mica.
Agradecimientos
A la Ing. Anabel González Dı́az. Al Sr. Palma por proporcionar las muestras utilizadas en este
trabajo.
O53
Uso de las normas astm para la evaluación por medio de flexión mecánica para
materiales compuestos de plástico-madera.
73
Cd. Juárez
CNCIM2015
Jesús Vicente González Sosa1 , Cesar Gerardo Peña Tapia2 , Elizabeth Flores Aguilar2 y Jessica
Peña Cruz2
1
2
En este trabajo se plantea el uso de las normas para fundamentar el desarrollo de un
material compuesto con tendencias a su uso a través de la flexión, logrando con ello un
material con una aplicación determinada en función de su uso, por otro lado se muestran
los resultados del análisis por medio del ensayo mencionado logrando establecer una comparativa con materiales sı́miles en algunas propiedades reflejadas por medio del ensayo,
por otro lado, se busca incrementar el uso de los materiales compuestos en la ingenierı́a,
considerando que los materiales a utilizar en este desarrollo son reciclados al 100 %, el material base es polipropileno y el refuerzo es madera de pino, contemplando composiciones
de 70-30 y 60-40 respectivamente, tomando estas composiciones como base para una gama
más amplia de muestreo que en un futuro se evaluará con otros ensayos que permitan identificar, clasificar y especificar al material dentro de los utilizados como nuevos materiales
aplicables a la ingenierı́a. Por último, hacer hincapié que el desarrollo de los compuestos
debe crecer cada dı́a más involucrando los aspectos técnicos dentro de las evaluaciones
mecánicas y la aplicación en la industria.
Referencias
1. C. Chaussin (1967). Manual de Plásticos. Editorial Hispano Europea, Barcelona España.
2. David C. Jiles (2008). Introduction to The Principles of Materials Evaluation. CRC Press, Taylor and
Francis Group
3. Norman E. Dowling. Second edition (1999) Mechanical Behavior of Materials. Engineering Methods
for Deformation, Fracture and Fatigue. Prentice Hall.
O54
Un método alternativo para la determinación del umbral de percolación en
compuestos poliméricos
Enrique Vigueras Santiago y Susana Hernández López
Universidad Autónoma del Estado de México, Facultad de Quı́mica; Laboratorio de Investigación y Desarrollo de Materiales Avanzados ( L I D M A )
La determinación del umbral de percolación en compuestos poliméricos (polı́mero +
partı́culas conductoras) comúnmente se obtiene del ajuste numérico de la curva de percolación. Curva que se obtiene al grafica la resistividad o conductividad de la muestra
en función de la fracción volumétrica de partı́culas conductoras. En la práctica la construcción de esta curva es una tarea compleja, debido a que la relación corriente voltaje
deja de ser lineal en concentraciones cercanas del umbral de percolación. Por lo que se
requieren del uso de técnicas como la espectroscopia de impedancias, lo cual es costosa
y de complicado acceso. Por otra parte se requieren del conocimiento de las propiedades
eléctricas muy por arriba del umbral de percolación (en la región asintótica de la curva de
74
Cd. Juárez
CNCIM2015
percolación) lo que implica la preparación de compuestos poliméricos a concentraciones
mayores al 5 % en peso en el caso de compuestos con partı́culas de negro de carbono y de
hasta 70 % en peso para compuestos con micro partı́culas de plata. Por lo que la cantidad
de partı́culas conductoras requeridas para la determinación del umbral es considerable.
En este trabajo proponemos una manera alternativa de determinar el umbral de percolación. La estrategia consiste en el estudio del potencial en el capacitor de un circuito RC;
en este circuito el elemento resistivo consiste de una resistencia comercial prefijada y el
elemento capacitivo se conforma con el compuestos polimérico. La método se fundamenta
en el hecho de que con el incremento de la concentración de partı́culas conductoras las
propiedades dieléctricas del compuesto se detrimentan, dando lugar a su comportamiento conductivo. En el experimento, la pérdida de propiedades dieléctricas con el aumento
de la concentración se manifiesta en un incremento del tiempo de carga del capacitor el
cual se acompaña de la disminución en el voltaje de carga. En esta aproximación, el umbral de pecolación se caracteriza cuando el voltaje de carga del capacitor se hace cero.
Lo cual se puede extrapolar de la curva voltaje de carga contra la fracción volumétrica
del material conductor. Como ejemplo, analizamos el caso de compuestos poliméricos de
polietileno+negro de carbono y polipropileno+negro de carbono. Para estos dos tipos de
materiales se observa el umbral de percolación obtenido de manera tradicional coincide
con la concentración umbral determinada por el método propuesto. Las ventajas de este
método son el aprovechamiento del retrazo en la corriente del circuito el cual se va perdiendo cuando se ganan propiedades eléctricas del compuesto y por otro lado la posibilidad de
usar una cantidad menor de partı́culas para la obtención del umbral puede tener ventajas
sobre todo al usar nanomateriales que regularmente se obtienen con bajos rendimientos.
Adicionalmente podemos concluir que el método sugiere la observación experimental de la
transición del estado dieléctrico al estado de conducción del material compuesto. Lo cual
muestra experimentalmente que cuando se alcanza el umbral de percolación –que corresponde a la concentración crı́tica de partı́culas interconectadas unas con otras formando
una red conducción– existe una transformación real de un estado dieléctrico a un estado
de conducción, lo cual desde, la teorı́a de percolación solamente se asume.
Agradecimientos
Agradecimientos al proyecto UAEM 3540 /2013-2014CHT
O55
Validación del uso de moldflow como herramienta para el desarrollo en el diseño de productos elaborados de material compuesto plastico-madera.
Jesús Vicente González Sosa1 , Elizabeth Flores Aguilar2 y Jessica Peña Cruz2
1
2
Tanto en la industria como en la parte académica de investigación se han encontrado
diversas herramientas para el desarrollo de productos que satisfacen la necesidad del mercado, de aquı́ la importancia de involucrar la herramienta de moldflow para el desarrollo
75
Cd. Juárez
CNCIM2015
de productos; ya que está permite evaluar desde el punto de vista matemático y gráfico
el producto, ya sea en su parte inicial de diseño o en el rediseño de éste mismo después
de realizar y analizar diversas evaluaciones con la herramienta, hasta el momento los resultados obtenidos han mostrado gran inquietud por seguir trabajando con ello en los
aspectos de investigación para fomentar el uso de este tipo de herramientas gráficas para
la mejora de los diseños especı́ficos con material plástico, y en este trabajo se da inicio al
desarrollo de productos con material compuesto de plástico madera, con lo cual se pretende enriquecer el desarrollo de esta tecnologı́a en la aplicación del diseño de productos,
contemplando las metodologı́as existentes, logrando una comparativa para fortalecer aún
más esta técnica, en donde igualmente se utiliza el prototipado en 3D para conjuntar las
temáticas involucradas en aplicaciones tangibles de los materiales en la ingenierı́a.
Referencias
1. Maner, Walter (1997). Prototipado, Zaragoza, España.[ Consulta: 10/febrero/2014]
2. Ulrich, K.T. (2004). Creación de prototipos. En: A. Greenlief (comp.), diseño y desarrollo de productos,
enfoque multidisciplinario. (pp.245-263). México, D.F.: McGraw Hill.
O200
Una investigación del estudio de la falla de roles para cuerdas metálicas
Noe López Perrusquia1 , M. A. Doñu Ruiz2 , D. Sachez Huerta3 y T.de la Mora Ramirez4
1
Instituto Politécnico Nacional, Sepi-esime, U. P.
Instituto Politécnico Nacional, Sepi-esime, Publica
3
Universidad Politécnica del Valle de México, Grupo Ciencia e Ingenierı́a de Materiales, Publica
4
Universidad Politécnica del Valle de México, Grupo Ciencia e Ingenierı́a de Materiales. Av. Mexiquense,
Tultitlán. Edo. México. México, Publica
2
Se realiza un estudio de falla con diversas técnicas de caracterización, a un elemento
mecánico llamado Rol, el cual está diseñado para realizar cuerdas internas a flechas, el
material del elemento mecánico es un AISI M5. Esto con el fin de determinar la causa de
su falla en servicio, se utilizó el análisis visual de la pieza, lı́quidos penetrantes, dureza
HRC, microscopia óptica, electrónico de barrido y difracción de rayos X. El estudio demuestra que el fallo ocurrió por fatiga mecánica. En la zona cercana a la periferia del rol,
presenta unas zonas con carburos irregulares en la matriz con dureza irregular y presencia
de cambios microestructurales. Por ende el rol presenta una grieta en la periferia de la
pieza, esto conlleva posteriormente al colapso y fractura del rol. Con técnicas de caracterización se determinan, los diversos factores que ocasionaron la fractura, los resultados de
los estudios metalúrgicos y concluyendo que el tratamiento térmico no fue el óptimo
Agradecimientos
Los autores agradecemos a CONACYT ,COMECYT y PROMEP; por el apoyo en nuestra formación académica
Referencias
1. Engineering Aspects of Failure and Failure Analysis, Failure Analysis and Prevention, Vol 10, 8th ed.,
Metals Handbook, American Society for Metals, 1975, p 1-9
2. N. Stavridis et. al. Engineering Failure Analysis, Vol. 18, 2011, Pp 783-788 Graham, R., Strategies for
Failure Analysis, Advanced Materials & Processes, vol. 162,(2004) pp. 45-49
76
Cd. Juárez
CNCIM2015
3. F.A. Hossain and J.J. Scutti, Four Fundamental Root Causes of Failure: Case Histories, Failure Analysis: A Foundation for Diagnostics and Prognostics Development, Proc. 53rd Meeting of Society for
Machinery Failure Prevention Technology, 19-22 April 1999 (Virginia Beach, VA), 1999, p 185-195
4. D. Broek, Fracture Mechanics as an Important Tool in Failure Analysis, Failure Analysis: Techniques
and Applications, Conf. Proc. International Conference and Exhibits on Failure Analysis, 8-11 July
1991 (Montreal, Quebec, Canada), ASM International, 1992, p 33-44
5. Navid Parnian Materials & Design Vol. 36, April 2012, pp 788-795
77
Cd. Juárez
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CNCIM2015
Parte IV
Sesión de carteles
79
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P1
Estudio del efecto de las condiciones de sı́ntesis sobre la estructura y propiedades texturales y fotocatalı́ticas de TiO2 y Ti1−x Mx O2 (m = Ni2+ , Fe3+ )
M. J. Robles Águila1 , M. de la Paz Elizalde González2 , M. E. Mendoza3 y J. Luis Sosa1
1
Benemérita Universidad Autónoma de Puebla, C I D S - I C U A P
Benemérita Universidad Autónoma de Puebla, Centro de Quı́mica, Instituto de Ciencias
3
Benemérita Universidad Autónoma de Puebla, Instituto de Fı́sica
2
La preparación de óxidos de titanio ha sido un área de intensa e interesante investigación debido a la importancia que este semiconductor ha tenido en el desarrollo de
nuevos materiales para una gran cantidad de aplicaciones tanto cientı́ficas como tecnológicas. Este trabajo presenta la preparación y la caracterización de óxidos mixtos de titanio
usando diferentes precursores de titanio y dos metodologı́as con la finalidad de estudiar
su fotoactividad en la degradación del pesticida carbofurano como modelo de estudio.
Por el método sol-gel acoplado a ultrasonido se prepararon los fotocatalizadores TiO2 ,
Ti1−x Fex O2 y Ti1−x Nix O2 usando diferentes compuestos de titanio no convencionales como fuente de Ti4+ : TiCl4 , TiOSO4 xH2 O, TiO[(OCH(CH3 )2 ]4 . Se determinó la estructura,
morfologı́a, composición, textura y carácter ácido-base de los óxidos preparados. Por difracción de rayos X y espectroscopı́a Raman se confirmó la presencia de anatasa y rutilo
en los óxidos tratados a 550 o C y preparados usando TiCl4 , mientras que el oxi-sulfato y
el isopropóxido de titanio produjeron anatasa. La ausencia de óxido de nı́quel y de titanatos sugirió que los iones de nı́quel (3.6 at. %) se situaron en la red de la titania. Este
resultado afectó el tamaño del elemento difusor y la densidad; desplazó el pico principal
de la reflexión (101) y la banda B1g de la anatasa y disminuyó la energı́a del gap del
TiO2 desde 3.1 eV hasta 2.8 eV. La superficie especı́fica de BET fué similar en el TiO2
y en los fotocatalizadores con ión metálico preparados. Se desarrolló mesoporosidad como
resultado de la aglomeración de las partı́culas. El aumento sustancial de la densidad de
las muestras favoreció su aplicación en estudios fotocatalı́ticos. Se evaluó la eficiencia de
fotodegradación de disoluciones acuosas de carbofurano y se identificaron los productos
de descomposición. Los sitios de Lewis creados en Ti1−x Fex O2 /Fe2 O3 correlacionaron directamente con la velocidad de fotodegradación. El carbofurano se degradó 93 - 96 % en
presencia de TiO2 , 79 - 84 % por Ti1−x Fex O2 y 87 - 96 % por Ti1−x Nix O2 . Los productos
de fotodegradación fueron identificados. La mayor diminución del carbono orgánico total
fue 40 % después de 240 minutos de irradiación por óxidos preparados bajo las mismas
condiciones.
P2
Efecto magnetocalórico en aleaciones de Gd1−x Yx con x = 0.0, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4
Eunice Sarai Lara Pérez
Universidad Autónoma de Ciudad Juárez, Instituto de Ingenierı́a y Tencologı́a
En este trabajo se presenta el efecto magnetocalórico de las aleaciones Gd1−x Yx (0.0 ≤ x ≤
0.4) preparadas por horno de arco de fusión con los precursores Gd e Y de alta pureza en
atmósfera inerte. La formación de Gd1−x Yx se verificó por medio de análisis de difracción de
81
Cd. Juárez
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rayos X a través de la serie de composición; también, las fases secundarias residuales de Gd
e Y estaban presentes. La caracterización magnética fue realizada por el Magnetómetro
de Vibración de Muestra en un campo máximo aplicado de 3.0 T mostró una drástica
reducción de la saturación de magnetización (de 233 emu/g para x= 0.0 a 183 emu/g
para x=0.4), debido a un efecto de dilución de Y en la aleación junto con una marcada
disminución de la temperatura de Curie de 296K a 196K entre x=0.0 y x=0.4. El carácter
de segundo orden de la transición magnética fue establecido por las gráficas Arrot para
todos los casos. Por otro lado, la variación de la entropı́a magnética, determinada a partir
de la integración numérica de la relación de Maxwell, muestra excelentes valores por encima
de 5.30 J/kg K para aleaciones con x < 0.3, debido a la abrupta transición de las curvas
de termomagnéticas.
P3
Influencia del método de mezclado en las propiedades mecánicas y dinámicomecánicas de la mezcla de eter de polifenileno/poliestireno de alto impacto/estirenobutadieno-estireno
Erika Ivonne López Martı́nez, Alejandro Vega- Rı́os, Sergio G. Flores- Gallardo, Mónica E.
Mendoza- Duarte y Claudia A. Hernández Escobar
Centro de Investigación en Materiales Avanzados, S. C., Departamento de Ingeniera y Quı́mica de Materiales
En el presente trabajo se desarrollaron mezclas de éter de polifenileno (PPE) y poliestireno de Alto Impacto (HIPS) con elastómeros tipo estireno-butadieno-estireno (SBS)
buscando mejorar las propiedades mecánicas de impacto, con respecto a las presentadas
por la mezcla de PPE-HIPS, la cual es muy utilizada actualmente en la industria electrónica, automotriz, electrodoméstica,
Los métodos de mezclado empleados en la formulación de las mezclas poliméricas se
llevaron a cabo mediante: cámara de mezclado interno y extrusión de doble husillo. Se
analizó el efecto que tuvo sobre la mezcla de PPE-HIPS-SBS el método de mezclado. Las
mezclas obtenidas fueron caracterizadas por Análisis Dinámico Mecánico, Impacto Izod y
Tensión.
Los resultados obtenidos indican que la incorporación de los elastómeros a la mezcla
PPE-HIPS mejoran sus propiedades de impacto Izod. Además, al realizar el análisis comparativo entre métodos de mezclado se concluye que el método por extrusión de doble
husillo es mejor que el de cámara de mezclado interno ya que se potencializó aún más las
propiedades de impacto y tensión.
Agradecimientos
Los autores desean agradecer a: Daniel Lardizábal Gutiérrez.
P4
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Cd. Juárez
CNCIM2015
Sı́ntesis, optimización y caracterización de las microestructuras de los carbon
dots asistidos por microondas
K. L. Tarango Bustamante1 , C. I. Rodrı́guez Rodrı́guez1 , J. Godoy Mendoza1 y I. A. Rivero
Espejel2
1
Universidad Tecnológica de Ciudad Juárez, Av. Universidad Tecnológica 3051 Col. Lote Bravo I I, C. P.
32695, Cd. Juárez, Chihuahua, México
2
Instituto Tecnológico de Tijuana, Centro de Graduados de Investigación Quı́mica
Los Carbon Dots son nanopartı́culas fluorescentes las cuales poseen propiedades ópticas, foto electrónicas y además son foto estables. Se presentan como una nueva alternativa
a los ya convencionales Quantum Dots tomando ventaja sobre ellos al tener baja toxicidad,
biocompatibilidad y, además de bajos costos y ser amigables con el medio ambiente. En
este trabajo se prepararon Carbon Dots (C-Dots) solubles en agua con diferentes diámetros, oscilando entre los 3 y 8 nm aproximadamente, usando diferentes agentes pasivantes
y ácido cı́trico como fuente de carbón. Para la sı́ntesis se utilizó un reactor de microondas
tipo monomodal en el cual la potencia y el tiempo de reacción fueron las mismas, variando únicamente la temperatura, donde T es igual a 60, 80, 100 y 120o C. Al optimizar las
muestras se purificaron en una membrana de diálisis y se neofilizaron para caracterizarse
por espectroscopia de Uv-Visible, fluorescencia, microscopı́a electrónica de barrido (SEM),
microscopı́a electrónico de barrido para transmisión (STEM) y dispersión dinámica de luz
(DLS). Con los resultados obtenidos se observó que la técnica de sı́ntesis permite obtener C-Dots con diferentes longitudes de onda, además de la optimización de la técnica
para la obtención y variación de resultados, los cuales podrán ser usados para diferentes
aplicaciones en las áreas de energı́as renovables, biosensores, bioimágenes, medicina, etc.
P5
Obtención y variación por temperatura de ferrita de manganeso (MnFe2 O4 ).
C. I. Ramı́rez Garcı́a1 , M. A. Valtierra Ortega1 , M. Rocha Rubio1 , C. Chapa Gonzalez2 , J. T.
Elizalde Galindo2 y C. I. Rodrı́guez Rodrı́guez1
1
Universidad Tecnológica de Ciudad Juárez, Av. Universidad Tecnológica 3051.col. Lote Bravo Ii, C. P.
32695, Cd. Juárez Chihuahua, México
2
En este anexo se presentara el siguiente trabajo, el cual consistió en la preparación de
MnFe2 O4 por el método de co-precipitación, utilizando dicha técnica para manipular variables y por consecuencia exista distintos cambios de la microestructura y sus propiedades
magnéticas. Elaborando muestras que fueron fabricadas a diferentes temperaturas de reacción tales como a ambiente, 60o C por 30 minutos y 40o C por 30 min. Y también se varió el
pH de 6, 9 y 12. Mientras que al momento de someterse a tratamientos térmicos de 400o C,
500o C y 600o C por 12 horas para cada muestra. La caracterización se llevó por la técnica
de microscopia electrónica de barrido para obtención de la microestructura, para obtener las propiedades magnéticas fueron mediante la técnica de magnetometrı́a de muestra
vibrante, ası́ mismo la técnica difracción de rayos X, fue para identificación de fases.
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Cd. Juárez
CNCIM2015
P6
Nanoestructuras de carbono obtenidas por fragmentacion láser de nanotubos
de carbono en acetona
Enrique Vigueras Santiago1 , Susana Hernández López1 , Marco Antonio Camacho López1 , Gonzalo Martı́nez Barrera1 , Delfino Reyes Contreras2 , José Trinidad Elizalde2 y Erasto Armando
Zaragoza Contreras2
1
Universidad Autónoma del Estado de México, Facultad de Quı́mica; Laboratorio de Investigación y Desarrollo de Materiales Avanzados ( L I D M A )
2
North Texas University , Department Of Physics Physics
3
Universidad Autónoma de Ciudad Juárez, Departamento de Ingenierı́a
4
Centro de Investigación en Materiales Avanzados , Ingenierı́a y Quı́mica de Materiales
La ablasión láser en liquidos en un tema actual y de mucha importancia en el campo
de la nanotecnologı́a, dado que es una método verde para obtener nanoestructuras de diferentes materiales. Adicionalmente se pueden modificar las nanoestructuras ya existentes
lográndose nuevos materiales a través de lo que se conoce com fragmentación laser. En
este trabajo se estudia el efecto de la radiación láser sobre los cambios estructurales y morfológicos en nanotubos de carbono de pared multiple. Se irradiaron nanotubos de carbono
comerciales en acetona a diferentes tiempos con un láser pulsado de Nd-YAG de 1064 nm
de pulso de 9ns, a 15Hz de repetición. Se observa que la radiación láser modifica drásticamente la morfologı́a y estructura de los nanotubos de carbono formando nanoestructuras
luminiscentes lo cual fue evidenciado por espectrocopia fotoluminiscente. Los efectos de la
irradiación se estudiaron por microscopia electrónica de alta resolución, espectroscopia de
infrarrojo y espectroscopia de ultravioleta visible.
Agradecimientos
Este trabajo fue financiado por Programa de Mejoramiento al Profesorado (PROMEP, México),
proyecto de Red Temática PROMEP 2013-2014.
P7
Obtención de una matriz extracelular a partir de una vejiga de cerdo
Mirna López Fuentes1 , Jesús Reyes Fernández1 , Aldo G. Aponte Peña1 , M. del Consuelo Mendoza Herrera1 , M. Portillo Sampedro1 , D. Garcı́a Toral1 y M. Salazar Villanueva2
1
2
Benemérita Universidad Autónoma de Puebla, Facultad de Ingenierı́a Quı́mica
Las propiedades funcionales de un sustituto de cartı́lago obtenido por ingenierı́a de tejidos dependen en parte de la selección del biomaterial apropiado para la construcción de
una matriz tridimensional [1]. Se ha observado que el crecimiento interno de condrocitos
nativos puede cumplirse con una matriz que incluya predominantemente colágeno II. El
colágeno se encuentra en varias formas en el organismo animal y tejido, contienen diferentes porciones de los diferentes tipos de colágeno conocidos. En este trabajo se presenta la
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Cd. Juárez
CNCIM2015
obtención de una matriz extracelular a partir de una vejiga de cerdo sometiendo el tejido
a un desengrasado seguido por el tratamiento de una base. El material resultante fue caracterizado a través de espectroscopia IR, caracterización del hinchamiento de la matriz y
propiedades microestructurales.
Agradecimientos
Se agradece a la VIEP por el apoyo al presente trabajo
Referencias
1. K. F. Almqvist, L. Wang, J. Wang, D. Baeten, M. Cornelissen, R. Verdonk, E. M. Veys, and G.
Verbruggen, Culture of chondrocytes in alginate surrounded by fibrin gel: Characteristics of the Cells
over period of eight weeks, Ann. Rheumatic Diseases, 20, 781-790 (2001)
P8
Desarrollo de un material nanocompuesto a base de magnetita recubierta con
polianilina en poliestireno
Brenda Guadalupe Molina Garcı́a1 , Erasto Armando Zaragoza Contreras1 , Claudia Alejandra
Hernández Escobar1 , Alejandro Vega Rios1 , Sergio Gabriel Flores Gallardo1 , Jose Rurik Farias
Mancilla2 , José Trinidad Elizalde Galindo2 , Enrique Vigueras Santiago2 y Francisco Octavio
Pérez Blanco 1
1
Centro de Investigación en Materiales Avanzados S.c., Federal
Universidad Autónoma de Ciudad Juárez, Autónoma
3
Universidad Autónoma del Estado de México, Autónoma
2
Esta investigación tuvo como propósito el desarrollo de un material compuesto capaz
de mantener y/o mejorar las propiedades magnéticas, conductoras y de procesabilidad
de sus componentes principales, Magnetita-polianilina-poliestireno (Fe3 O+4 -PANI-PS). El
material compuesto se diseño a partir del recubrimiento de la Magnetita (Fe3 O4 ) con polianilina (PANI) en una matriz de poliestireno. La coraza de PANI se desarrolló a partir de
la dispersión de la magnetita con un surfámero de tipo dodecilbencensulfato de anilinio,
polimerizando in situ con un agente oxidante, y por co-precipitación se incorporaron en una
matriz de poliestireno (PS). La caracterización de las propiedades magnéticas, térmicas,
morfológicas, electroactivas y conductivas se realizaron para el recubrimiento de la Magnetita con PANI, obteniendo como resultados una disminución en la remanencia magnética
de la Magnetita al ser recubierta con la PANI. En cuanto, a sus propiedades térmicas se
observaron las dos descomposiciones correspondientes al nanocompuesto (Fe3O4-PANI),
en un intervalo de temperatura de 300 a 630o C. La incorporación del nanocompuesto
(Fe3O4-PANI) a la matriz de PS, se realizó por el método de co-precipitación, dónde el
PS formó la matriz polimérica y como material de refuerzo se empleó las nanopartı́culas
de Magnetita recubierta con polianilina (PANI), caracterizando sus propiedades conductivas y morfológicas. Al evaluar sus propiedades conductoras se demostró que la propiedad
intrı́nseca de la PANI, está presente en el nanocompuesto, obteniendo valores del orden
1.20E-06 S/cm, clasificándose como un material semiconductor. Además, con la presencia
del PS se obtuvo una mayor procesabilidad permitiendo posibles aplicaciones industriales
en el área de recubrimientos.
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Cd. Juárez
CNCIM2015
Agradecimientos
Los autores desean agradecer a Jorge Luis Olmedo Martı́nez, Wilber Antunez Flores, Martha
Teresita Ochoa Lara y Daniel Lardizábal Gutiérrez y a PROMEP por su apoyo para la realización de esta investigación.
P9
Obtención de geles de quitosano para aplicaciones dermatológicas
Mirna López Fuentes1 , Jaime Corona Meléndez1 , Marı́a Monserrat Morales Ramos1 , J. Antonio
Rivera Márquez1 , Benito Zenteno Mateo2 y J. F. Rivas Silva2
1
3
Benemérita Universidad Autónoma de Puebla, Instituto de Fı́sica
2
El objetivo de esta investigación es obtener quitosano del exoesqueleto de la jaiba a
partir de la desproteinación, desmineralización y desacetilación del exoesqueleto [1]. Se
caracterizó el material obtenido a través de espectroscopı́a infrarroja y valoración potenciómetrica. Los hidrogeles obtenidos del quitosano de jaiba y uno de grado comercial se
compararon en sus propiedades de hinchamiento y caracterización microestructural. En
la actualidad el uso de biomateriales para el tratamiento de heridas es un área de interés
para los investigadores y personal médico, a tal punto que la ingenierı́a de tejidos busca soluciones mediante la utilización de estos productos en interesantes aplicaciones en cirugı́a
y reparación de tejidos dañados. El quitosano es uno de los materiales que se presentan
alta biocompatibilidad, es biodegradable y no tóxico al ser humano.
Agradecimientos
Agradacemos el apoyo otorgado por la VIEP para la realización de este trabajo
Referencias
1. M. N. V. Ravi Kumar, R. A. A. Muzzarelli, C. Muzzarelli, H. Sashiwa, and J. Domb, Chitosan Chemistry and Pharmaceutical Perspectives, Chem. Rev. 104, 6017-6084 (2004)
P10
Sı́ntesis y caracterización de nanopartı́culas de oxido de cobre vı́a humeda
Jose Ivan Valencia De Lima1 , Eric Reyes Cervantes2 , Ricardo Agustı́n Serrano2 , Jenaro Varela
Caselis2 y Efraı́n Rubio Rosas2
1
Benemérita Universidad Autónoma de Puebla, Facultad de Ingenierı́a Quimica
Benemérita Universidad Autónoma de Puebla., Centro Universitario de Vinculación y Transferencia de
Tecnologı́a, BUAP.
2
En los últimos años, grandes esfuerzos se han concentrado en la sı́ntesis controlada de
nanoestructuras metálicas debido a sus propiedades quı́micas y fı́sicas únicas, totalmente
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Cd. Juárez
CNCIM2015
diferentes a las que tienen el material en bulto. Entre todos los metales, el cobre es uno
de los más usados por su conductividad eléctrica, bajo precio y estabilidad a altas frecuencias. En particular es de interés el probar su actividad antibacterial incorporándolas
a quitosano, hidroxiapatita y recubrimientos hı́bridos. En el presente trabajo se presenta
la sı́ntesis y caracterización de nanopartı́culas de cobre vı́a húmeda a partir de soluciones
acuosas de acetato de cobre e hidróxido de sodio en la presencia de cloruro de cetril trimetil amonio. Las partı́culas se caracterizaron por difracción de rayos X, espectroscopia
UV, microscopia electrónica de barrido. Los resultados nos muestran fibras con diferentes
diámetros y longitudes, que dependen directamente de la concentración del surfactante.
Agradecimientos
Agradezco al Dr. Efraı́n Rubio Rosas por permitirme ser parte de este gran proyecto, de igual
manera doy gracias al Dr. Ricardo Agustı́n Serrano por el apoyo prestado y siempre mostrando
la mejor disposición a la hora de resolver dudas.
Agradezco a dios, a mis padres y hermanos por el inmenso apoyo que siempre me han brindado a lo largo de todos estos años.
Referencias
1. D. Yu, V.W. Yam, J. Am. Chem. Soc. 126 (2004) 13200.
2. L. Qi, J. Ma, J. Shen, J. Colloid Interface Sci. 186 (1997) 498.
3. I. Lisiecki, M. Biorling, L. Motte, B. Ninham, M.P. Pileni, Langmuir 11 (1995) 2385.
4. Y. Zhao, J.J. Zhu, J.M. Hong, N. Bian, H.Y. Chen, Eur. J. Inorg. Chem. 20 (2004) 4072.
P11
Efecto del tratamiento térmico en la temperatura de transición de la resistencia eléctrica y la magneto-resistencia en ferrita de manganeso (MnFe2 O4 )
nanoestructurada
Lizeth Vazquez Zubiate
La Ferrita de manganeso (MnFe2 O4 ) fue obtenida por mecano-activación y se realizaron
tratamientos térmicos posteriores. Dos atmósferas fueron utilizadas durante el tratamiento,
nitrógeno y aire. Al cambiar la atmósfera del tratamiento, la temperatura de la resistencia
eléctrica se desplazó hasta 100 K y el coeficiente magneto-resistivo aumentó hasta un 10 %.
De los patrones de difracción se observó una disminución en los parámetros de celda en las
muestras tratadas en atmósfera de nitrógeno, en comparación con las muestras tratadas
en aire. Este comportamiento indica la formación de defectos que parecen controlar los
cambios en la resistencia eléctrica. Curiosamente, la temperatura de transición a 125 K en
la muestra tratada en atmósfera de aire, está cerca de la conocida transición de Verwey
reportada para la magnetita; pero, sorprendentemente, esta temperatura de transición fue
desplazada a 295 K para la muestra tratada en atmósfera de nitrógeno. De las mediciones
magnéticas, un fuerte efecto en la magnetización ha sido observado, en la magnetización
de saturación que va desde 53 a 85 emu/g entre ambas muestras tratadas en atmosfera
de aire y nitrógeno, respectivamente. La microscopı́a electrónica de transmisión, muestra
microestructuras muy diferentes para ambas condiciones de tratamiento, donde pequeños
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Cd. Juárez
CNCIM2015
cristales, alrededor de 5 nm de diámetro, fueron encontrados en la superficie de partı́culas grandes; pero, esto, solo para muestras tratadas en atmósfera de aire. Finalmente, el
origen fı́sico fundamental de los cambios en el parámetro de celda, resistencia eléctrica y
propiedades fı́sicas, se podrı́an atribuir a los defectos superficiales observados en las nanopartı́culas para la muestra tratada en aire y a la alta cristalinidad de la muestra tratada
en nitrógeno.
P12
Efecto del ph y la temperatura en la obtención de la ferrita de zinc (ZnFe2 O4 )
F. D. Rocha Ibarra1 , K. E. Vega Chávez1 , M. Rocha Rubio1 , C. Chapa Gonzales2 , J. T. Elizalde
Galindo2 y C. I. Rodrı́guez Rodrı́guez1
1
2
Universidad Tecnológica de Ciudad Juárez, Av. Universidad Tecnológica 3051
En este trabajo se llevó a cabo la obtención de ferrita de zinc (ZnFe2O4) por el método
de Co-precipitación. Donde se manipulo el pH y la temperatura de reacción, para observar
el efecto en la microestructura y en las propiedades magnéticas de ZnFe2O4. Se utilizó el
pH como variable con tres valores 6, 9 y 12. El otro factor fue la temperatura de reacción,
donde se aplicó la temperatura ambiente, 40o C y 60o C. También se sometieron a tratamientos térmicos de 400o C, 500o C y 600o C, para obtener la fase final. La caracterización
de la microestructura se llevó a cabo por la técnica de microscopı́a electrónica de barrido.
Para la identificación de la fase y el tamaño de la cristalita promedio, se utilizó la técnica
de difracción de rayos x. Las propiedades magnéticas fueron medidas por la técnica de
magnetometrı́a de muestra vibrante, con un equipo VersaLab de Quantum Design. Con
los resultados obtenidos se pudo observar el efecto de las dos variables pH y temperatura
de reacción, en la microestructura y propiedades magnéticas.
P13
Sı́ntesis de cerámicos tipo sico por el método PDC y su aplicación como recubrimientos en aceros expuestos a biocombustibles corrosivos.
Emma Edith Olmos Zamarripa
Universidad Autónoma de Ciudad Juárez, Instituto de Ingenieria y Tecnologia
El presente trabajo de investigación, consiste en la obtención y caracterización de recubrimientos cerámicos tipo SiCO con rellenos de nanopartı́culas de Sı́lica, para ser aplicados
sobre sustratos de acero AISI 1008 que estarán expuestos a biocombustibles tipo E100.
Estos recubrimientos se obtienen por el método PDC (Polymer Derived Ceramic), el cual
consiste en obtener un material cerámico a partir de un precursor polimérico mediante el
proceso de pirolisis. La técnica de PDC nos permite obtener mezclas lo suficientemente
viscosas para poder utilizar el método de inmersión con el cual es posible recubrir con
facilidad las superficies metálicas. La aplicación principal de esta investigación es minimizar la corrosión de las superficies metálicas cuando se encuentran en contacto con algún
tipo de biocombustible. Los recubrimientos obtenidos, fueron caracterizados por DRX,
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Cd. Juárez
CNCIM2015
SEM, Potenciostato galvanostato y corte de sección transversal donde se encontró que la
composición está presente, la adhesión es buena y la velocidad de corrosión es ideal.
P14
Influencia de los cambios microestructurales en las propiedades magnéticas de
la ferrita de zinc
Karmen Liliana López Maldonado1 , P. de la Presa2 , J. M. Alonso2 , D. M. Carrillo-flores1 , A.
Hernando2 y J. T. Elizalde Galindo1
1
2
Instituto de Magnetismo Aplicado, Ucm-adif-csic
La ferrita de zinc es uno de los sistemas más interesantes dentro de la familia de las ferritas
espinelas; se ha reportado que la reducción en el tamaño de partı́cula puede generar un
cambio en la respuesta magnética a temperatura ambiente, yendo desde paramagnetismo
obtenido para la ferrita de zinc en bulto a superparamagnética al reducir la ferrita a nanoescala. En el presente trabajo se ha investigado la diferencia en la respuesta magnética
de dos muestras de ferrita de zinc con tamaños de partı́cula diferentes. La primer muestra
(S1) fue preparada por mecano-activación, y la segunda (S2) fue preparada por la técnica
de coprecipitación. A ambas muestras se les realizó un análisis microestructural, donde
se encontró que la muestra S1 es mayormente compuesta por micropartı́culas de tamaño
promedio 1 µm, mientras que la muestra S2 está compuesta por aglomerados de nanopartı́culas de tamaño promedio 5 nm. Las curvas zero field cooled-Field cooled (ZFC-FC)
y de histéresis se estudiaron con el fin de observar los efectos del tamaño de cristalita
y defectos microestructurales en las propiedades magnéticas de la ferrita. La muestra S1
mostró un comportamiento casi paramagnético con una pequeña contribución de ferrimagnétismo; este ferrimagnétismo fue asociado a defectos cristalinos intrı́nsecos. Además,
las curvas ZFC-FC mostraron una transición antiferromagnética a 10K que fue confirmada por medio de la medición de un lazo de histéresis a 5 K. Por otro lado, la muestra
S2 presentó un comportamiento puramente superparamagnético con una temperatura de
bloqueo alrededor de 26 K y una temperatura de Curie cercana a la temperatura ambiente.
Este comportamiento se podrı́a atribuir a un reordenamiento catiónico en la estructura
de la ferrita de Zinc. Para esta muestra no se pudo identificar el comportamiento antiferromagnético por debajo de la temperatura de Neel; sin embargo, el antiferromagnetismo
no se puede descartar por completo. Las diferentes respuestas magnéticas observadas por
ZFC-FC e histéresis fueron analizadas y correlacionadas con las diferentes microestructuras obtenidas por los dos métodos de sı́ntesis.
P15
Aprovechamiento de lodos residuales para la elaboración de carbón activado
Faviola González Borraz1 , Dra. Ebelia del ángel Meráz2 y Ing. Anabel González Dı́az2
1
2
Universidad Juárez Autónoma de Tabasco, Tabasco
Universidad Juárez Autónoma de Tabasco, División Académica de Ingenierı́a y Arquitectura
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Cd. Juárez
CNCIM2015
El tratamiento de las aguas residuales es esencial para la salud de los ecosistemas, la
biodiversidad y la salud humana. Estos tratamientos generan cantidades significativas de
lodo, provenientes de los sólidos suspendidos en la alimentación, de la biomasa generada
por las operaciones biológicas y de los precipitados que se forman por la adición de productos quı́micos. Una de las alternativas para el aprovechamiento de lodos generados en
plantas de tratamiento de aguas residuales (PTAR) es la elaboración de carbón activado.
El lodo utilizado proviene de una planta de Tratamiento de Aguas Residuales (PTAR)
de tipo tanque Imhoff/Biofiltro cuya finalidad es la remoción de sólidos suspendidos. El
muestreo de lodos fue completamente al azar, tomando 10 muestras de 200 g en el sistema de secado de lodos residuales de la PTAR. La elaboración de carbón activado se
realizó mediante activación quı́mica con cloruro de zinc (ZnCl2), ácido sulfúrico (H2SO4)
y posteriormente la pirolisis. La pirolisis de realizó en una mufla a una temperatura de 750
o
C durante 60 minutos, utilizando una velocidad de calentamiento de 6o C/min. El rendimiento en carbón obtenido osciló entre el 41 y 45 %, registrándose el mayor rendimiento
con el H2SO4. Las muestras se caracterizaron en un microscopio electrónico de barrido
con detector EDS. La morfologı́a del carbón se caracterizó por mostrar una estructura microporal. Los resultados del microanálisis elemental reveló un contenido de 71.93 % masa
de carbono.
Palabras clave: biomasa, lodos residuales, carbón activado, SEM
Agradecimientos
Los autores agradecen al técnico del Laboratorio de Análisis y Caracterización de la División
Académica de Ingenierı́a y Arquitectura de Universidad Juárez Autónoma de Tabasco, por la
preparación y análisis de las muestras.
Referencias
1. Zhang, F-S.; Nriagu, J. O & Itoh, H. 2005.ÂMercury removal from water using activated carbons
derived from organic sewage sludge. Water Research, 39(2-3): 389-395.
2. Rio, S, Faur-Brasquet, C, Coq, LL, Cour-coux, P, & Cloirec, PL. 2005. Experiment design methodology
for the preparation of carbonaceous sorbents from sewage sludge by chemical activation application to
air and water treatments, Chemosphere, 58(4), 423-437.
3. Jeyaseelan, S. & Lu, G. Q. 1996. Development of adsorbent/catalyst from municipal wastewater sludge.
Water Science and Technology, 34 (3-4): 499-505.
4. CONAGUA. 2011. Comisión Nacional del Agua. Situación del subsector Agua Potable, Alcantarillado
y Saneamiento. Editor: SEMARNAT. México. Edición 2011
5. Moreno, Hilda, A Droppelmann, Carmen V, & Verdejo, Marı́a E. (2006). Evaluación de Carbón Activado Producido a partir de Lodo Generado en una Planta de Tratamiento de Aguas Servidas. Información
tecnológica, 17(3), 9-14.
P16
Sı́ntesis y caracterización del sistema: bct dopado con la2o3 preparados por
mecanoactivación y método convencional
Ma. Guadalupe Rivera Ruedas1 , Kristell Alcudia Jiméne
1
2
2
y Elizabeth Gabriela Aponte
Universidad Juárez Autónoma de Tabasco, División Académica de Ingenierı́a y Arquitectura
Universidad Juárez Autónoma de Tabasco , División Académica de Ingenierı́a y Arquitectura.
90
2
Cd. Juárez
CNCIM2015
En la actualidad, resulta imposible evitar el contacto con dispositivos electrónicos basados
en materiales cerámicos ferroeléctricos ya que estos materiales han mostrado propiedades
relevantes, algunas de las cuales ofrecen ventajas frente a los metales como: alta temperatura de fusión, resistencia a la corrosión y al ataque quı́mico, y en muchos casos, bajo
costo. Los compuestos con estructura tipo perovskita son el grupo de materiales ferroelectricos mas importantes siendo el BaTiO3 el mas estudiado. El BaTiO3 es un compuesto
ternario de la forma ABO3 donde los cationes A y B difieren en tamaño. Es considerada
una estructura derivada de la FCC con el catión más grande A formando, junto con el
oxı́geno, una red FCC, mientras que el catión B ocupa sitios octaédricos intersticiales en
el arreglo FCC teniendo solamente oxı́genos como sus vecinos cercanos. El BaTiO3 tiene
la capacidad de pasar de una fase ferroelectrica (estructura tetragonal) a una paraelectrica (estructura cubica) al someterlo a una temperatura mayor de 120o C. Una indiscutible
ventaja del BaTiO3 es que es un compuesto completamente libre de plomo, razón por
la cual se está trabajando con la introduciendo Ca2+ y La4+ a los sitios A y B de la
estructura perovskita, conformando un sistema BCT con una composición de (Titanato
de Calcio.30 -Bario.70) dopado con La2O3 en concentraciones de 2, 4 y 6 % reduciendo
las temperaturas de sı́ntesis con buenas propiedades ferroeléctricas. Para la fabricación de
cerámica convencional se utilizó como precursores óxidos metálicos y polvos de carbonato:
BaCO3 CaCO3, CaO, La2O3, y TiO2.
Referencias
1. Walter Heywang, Karrl Lubitz and Wolfram Wersing, Piezoelectricity, Evolution and future of a technology, Editorial Springer, vol. 50-98, p. 1-8, (2008).
2. Haertling G.H. Ferroelectric ceramics: history and technology. Journal of American Ceramic. Society
vol. 4, p. 797-818, (1999).
12 George A Samara The relaxational properties of compositionally disordered ABO3 perovskites, Journal
of Physics: Condensed Matter, Vol. 15, R367 (2003).
10 Thomas R. Shrout & Shujun J. Zhang Lead-free piezoelectric ceramics: Alternatives for PZT?, Journal
Electroceram, vol. 19, pp. 111-124, (2007)
3 Yi Li, C.P. Wong Recent advances of conductive adhesives as a lead-free alternative in electronic
packaging: Materials, processing, reliability and applications. Materials Science and Engineering R
Vol. 51, pp. 1-35, (2006)
P17
Sı́ntesis y caracterización de pelı́culas delgadas de sulfuro de cobre (CuS y Cu2 S)
Hortensia Susana Sanchez Rangel y Claudia Alejandra Rodriguez Gonzalez
Universidad Autonoma de Ciudad Juarez, Instituto de Ingenieria y Tecnologia
En la actualidad se ha generado un gran interés por el desarrollo de materiales no tóxicos/bajo costo para la aplicación en la conversión de energı́a solar. Desde que se descubrieron las propiedades fotovoltaicas y fotocatalı́ticas del sulfuro de cobre este sistema ha
recibido particular atención debido a su aplicación en celdas solares, ya que además posee
caracterı́sticas como bajas temperaturas de procesamiento, abundancia y métodos de obtención amigables con el ambiente, lo que lo hace atractivo para este tipo de aplicación. En
91
Cd. Juárez
CNCIM2015
la presente investigación se obtienen pelı́culas delgadas de cobre por medio de deposición
fı́sica de vapor (sputtering) sobre sustrato de vidrio. Luego las capas de cobre se someten
a un proceso de sulfuración por medio de una reacción sólido-vapor a 75 y 110o C por 3
horas. Se obtienen dos fases de sulfuro de cobre, Covalita (CuS) y Chalcocita (Cu2 S) las
cuales son controladas con la temperatura de reacción. Las pelı́culas delgadas obtenidas se
caracterizan por medio de Difracción de rayos X (DRX), Difracción de rayos X con ángulo rasante (GID), Microscopia electrónica de barrido (SEM), Espectroscopia electrónica
de rayos X (EDS), Espectroscopia foto electrónica de rayos X (XPS) y Espectroscopia
RAMAN. Los espesores de las pelı́culas delgadas de sulfuro de cobre se encuentran en
un rango de 60 a 108 nm y la morfologı́a de superficie depende del espesor inicial de la
pelı́cula de cobre antes de la sulfuración. Ası́ mismo se determinaron propiedades ópticas
de las pelı́culas por medio de espectroscopia UV-VIS. Se observa un comportamiento de
semiconductor con un rango de banda prohibida de entre 2.05 a 2.25 eV dependiendo
mayormente del espesor de la pelı́cula delgada. Palabras clave: Sulfuro de cobre, pelı́culas
delgadas, reacción solido-vapor.
Agradecimientos
Gracias a SEP-CONAcyt y a la UACJ por su apoyo en la realizacion de este proyecto
P18
Funcionalización parcial y total del aceite de linaza epoxidado, con xilitol.
Esthela Albarrán Preza1 , Susana Hernández López2 , Enrique Vigueras Santiago2 y David Corona Becerril3
1
Facultad de Quı́mica de la Universidad Autónoma del Estado de México, Conacyt
Laboratorio de Investigación y Desarrollo de Materiales Avanzados (lidma) , Facultad de Quı́mica, UAEMex
3
Centro Conjunto de Investigación en Quı́mica Sustentable (cciqs), Uaem-unam, Facultad de Quı́mica,
UAEMex
2
En los últimos diez años ha aumentado el interés por el uso de aceites naturales como materias primas para la preparación de materiales poliméricos [1]. El aceite de linaza
en particular, es una excelente opción para la obtención de sustratos, debido a la cantidad de enlaces insaturados contenidos en su estructura, lo cual le permite tener diversas
funcionalidades y opciones de modificación quı́mica mediante la introducción de grupos
funcionales fácilmente polimerizables [2]. En el presente trabajo se presenta la sintesis y
caracterización de monómeros a base de aceite de linaza epoxidado (ALE) funcionalizado
con Xilitol (Xil) ası́ como sus respectivos polı́meros.
La reacción de epoxidación del aceite de linaza se llevó a cabo mediante la reacción
quimioenzimática [3,4], lográndose una epoxidación del 98.6 %. Para las reacciones de
funcionalización de ALE con Xil se ensayaron una serie de reacciones respecto al tiempo,
a 75o C, en una relación molar 1:2 de ALE: Xil y 1.5 × 10−3 mol de ZnCl2 . Los productos
de reacción se caracterizaron por FT-IR, DSC/TGA y RMN de 1H y 13C y el tiempo que
rinde el 50 % de xilolatación oscila entre las 4 y 4.5 hs. Para el 93 %, funcionalización más
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Cd. Juárez
CNCIM2015
alta lograda, la reacción requirió 24 hs bajo las mismas condiciones. Mediante estudios
por DSC se determinaron las condiciones de reticulación del ALE funcionalizado con Xil
al 50 %: 170o C por 60 minutos; mientras que se requiere de 210o C por 180 minutos para
reticular la mezcla de ALE con Xil al 100 % y ALE en partes equimolares.
Agradecimientos
A CONACYT por la beca para los estudios de maestrı́a, al LIDMA por el equipo e instalaciones,
a mis asesores por la atención, comprensión y conocimientos brindados y a M. en C. Marı́a de
las Nieves Zavala Segovia por los espectros de RMN.
Referencias
1. Petrovic. Z. S. Contemporary Materials (2010) 1: 4950.
2. Liv. Z and Erham. S. Journal of the American Oil Chemistry Society. (2010), 87: 437-444
3. Abdullah. B.M and Salimon. J. Journal of Applied Sciences (2010), 10 (15):1545-1553.
4. López-Tellez, G, Vigueras-Santiago. E and Hernández-López. S. Superficies y Vacı́o (2009), 22(1):5-1
P19
Pelı́culas delgadas de politiofeno dopado con TiO2 y C6 H1 4 sintetizados por polimerización por plasma: sı́ntesis y caracterización
Elena Colı́n Orozco1 , J. C. Palacios - González1 , G. J. Cruz - Cruz2 , Ma. G. Olayo - González2 ,
S. V. Acosta1 , I.g. Martı́nez - Cienfuegos1 y M. Sánchez - Pozos 1
1
2
Universidad Autónoma del Estado de México, Facultad de Ingenierı́a
Instituto Nacional de Investigaciones Nucleares, ININ
En la actualidad, sólo alrededor del 0.1 % de la electricidad producida en el mundo
es captada de los rayos del sol por dispositivos llamados celdas solares que pueden convertir la energı́a solar en eléctrica. Su mecanismo consiste en la excitación de electrones
con radiación electromagnética en distintos intervalos de frecuencia, que van desde el ultravioleta hasta el infrarrojocercano. Debido a esto,diversos grupos de investigación han
desarrollado nuevos materiales para el mejor aprovechamiento de recursos naturales, tales
como la energı́a solar. Entre los materiales que adquieren interés en esta área se encuentran
los polı́meros heterocı́clicos, en particular el politiofeno (PTh). Éste polı́mero posee en su
estructura enlaces dobles y sencillos que pueden favorecer el movimiento de electrones.
Por otro lado, también sus propiedades eléctricas y ópticas se pueden mejorar al incorporar en su estructura quı́mica otro tipo de materiales favoreciendo dichas propiedades
a condiciones superiores a las que presentan sus componentes de manera individual. Se
ha reportado que los compuestos de polı́mero con elementos metálicos y sintetizados por
plasma generan materiales estables con propiedades electrónicas que pueden favorecer la
transferencia de electrones para la obtención de materiales alternos. Dados estos antecedentes, en este trabajo se presentan los resultados obtenidos de la sı́ntesis y caracterización
de pelı́culas delgadas de compuestos con matriz de politiofeno y hexano con agregados de
TiO2, obtenidos mediante sı́ntesis por plasma. Los compuestos se sintetizaron en un reactor, que consta de un tubo cilı́ndrico de vidrio de 10 cm de diámetro y 15 cm de longitud.
En los extremos del tubo están acoplados dos electrodos planos de acero inoxidable de 6
cm de diámetro por medio de barras metálicas. Posteriormente, se aplicaron descargas de
93
Cd. Juárez
CNCIM2015
resplandor con acoplamiento capacitivo. Se utilizó una fuente de corriente directa (CD). El
tiempo de sı́ntesis fue de 90, 120 y 180 min a potencias de 80, 90 y 100 W. Los materiales
sintetizados se caracterizaron estructural y superficialmente empleando técnicas analı́ticas para analizar su estructura quı́mica, morfologı́a ası́ como las propiedades eléctricas y
ópticas.
P20
Transformación de polietileno de baja densidad a carbono e hidrocarburos
Ulises Alejandro Villalón López1 , Juan Manuel Quintana Melgoza1 y Miguel Avalos Borja2
1
2
Universidad Autónoma de Baja California, Facultad de Ciencias Quı́micas e Ingenierı́a
Instituto Potosino de Investigación Cientı́fica y Tecnológica, División de Materiales Avanzados
En este estudio se lleva a cabo la descomposición del polietileno de baja densidad (PEBD)
por pirólisis catalı́tica oxidativa. La pirólisis del PEBD genera productos gaseosos (17 %)
e hidrocarburos sólidos (68 %), en acuerdo con lo reportado por autores como A. Koç et
al. [1], J. Jeon et al. [2] y P. Williams et al. [3]. Sin embargo, a diferencia de ellos, en este
trabajo se obtiene una fracción del producto en forma de carbono (15 % del PEBD inicial),
mismo que puede ser utilizado como precursor en la formación de alótropos de carbono o
en la sı́ntesis de materiales a base de carbono. El carbono retenido sobre la superficie del
sistema catalı́tico se identificó por difracción de rayos-X (XRD), espectroscopı́a por dispersión de energı́a (EDS) y microscopı́a electrónica de barrido (SEM). Los hidrocarburos
se identificaron por espectroscopı́a de radiación infrarroja (IR) y espectrometrı́a de masas
(EM).
Agradecimientos
Los autores agradecen al CONACYT por la beca otorgada a UAVL, y el apoyo financiero a
través del proyecto CB-2010-01-151551. Estamos muy agradecidos con A.I. Peña Maldonado,
B.A. Rivera Escoto y J.E. Vélez López por su asistencia técnica. También agradecemos a la
FCQI-UABC y al LINAN-IPICYT, por el apoyo brindado mediante sus servicios de laboratorio.
Referencias
1. A. Koç, A. Bilgesü. J. Anal. Appl. Pyrolysis 78, (2007), 7-13
2. J. Jeon, Y. Kwon. Korean J. Chem. Eng., 29(2), (2012), 196-200
3. P. Williams, E. Williams. Journal of Analytical and Applied Pyrolysis 51, (1999), 107-126
P21
Pelı́culas delgadas de politiofeno dopado con T iO2 y C6 H14 sintetizados por polimerización por plasma: sı́ntesis y caracterización
Elena Colı́n Orozco1 , J. C. Palacios - González1 , G. J. Cruz - Cruz2 , M. G. Olayo - González2 ,
S. V. Acosta1 , I. G. Martı́nez - Cienfuegos1 y M. Sánchez - Pozoz1
1
2
Universidad Autónoma del Estado de México, Facultad de Ingenierı́a
Instituto Nacional de Investigaciones Nucleares, Instituto Nacional de Investigaciones Nucleares
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En la actualidad, sólo alrededor del 0.1 % de la electricidad producida en el mundo
es captada de los rayos del sol por dispositivos llamados celdas solares que pueden convertir la energı́a solar en eléctrica. Su mecanismo consiste en la excitación de electrones
con radiación electromagnética en distintos intervalos de frecuencia, que van desde el ultravioleta hasta el infrarrojocercano. Debido a esto,diversos grupos de investigación han
desarrollado nuevos materiales para el mejor aprovechamiento de recursos naturales, tales
como la energı́a solar. Entre los materiales que adquieren interés en esta área se encuentran
los polı́meros heterocı́clicos, en particular el politiofeno (PTh). Éste polı́mero posee en su
estructura enlaces dobles y sencillos que pueden favorecer el movimiento de electrones.
Por otro lado, también sus propiedades eléctricas y ópticas se pueden mejorar al incorporar en su estructura quı́mica otro tipo de materiales favoreciendo dichas propiedades
a condiciones superiores a las que presentan sus componentes de manera individual. Se
ha reportado que los compuestos de polı́mero con elementos metálicos y sintetizados por
plasma generan materiales estables con propiedades electrónicas que pueden favorecer la
transferencia de electrones para la obtención de materiales alternos. Dados estos antecedentes, en este trabajo se presentan los resultados obtenidos de la sı́ntesis y caracterización
de pelı́culas delgadas de compuestos con matriz de politiofeno y hexano con agregados de
TiO2 , obtenidos mediante sı́ntesis por plasma. Los compuestos se sintetizaron en un reactor, que consta de un tubo cilı́ndrico de vidrio de 10 cm de diámetro y 15 cm de longitud.
En los extremos del tubo están acoplados dos electrodos planos de acero inoxidable de 6
cm de diámetro por medio de barras metálicas. Posteriormente, se aplicaron descargas de
resplandor con acoplamiento capacitivo. Se utilizó una fuente de corriente directa (CD). El
tiempo de sı́ntesis fue de 90, 120 y 180 min a potencias de 80, 90 y 100 W. Los materiales
sintetizados se caracterizaron estructural y superficialmente empleando técnicas analı́ticas para analizar su estructura quı́mica, morfologı́a ası́ como las propiedades eléctricas y
ópticas.
P22
Efecto de la etilendiamina en el tamaño de partı́cula y en las propiedades
magnéticas de nanopartı́culas de nife2o4 obtenidas por el método coloidal asistido por micro-ondas
Laura Muñoz Ortega1 , José Rurik Farı́as Mancilla1 , Héctor Guillén Bonilla2 , Lorenzo Gildo
Ortiz3 , Juan Reyes Gómez2 , José Trinidad Elizalde Galindo1 , Carlos Rodrı́guez Rodrı́guez3 y
Verónica M. Rodrı́guez Betancourtt4
1
Universidad de Colima, Facultad de Ciencias
3
Universidad de Colima, Facultad de Ciencias Quı́micas
4
Universidad Tecnológica de Ciudad Juárez, Departamento de Mantenimiento Industrial y Nanotecnologı́a
5
Universidad de Guadalajara, Centro Universitario de Ciencias Exactas e Ingenierı́a
2
En el presente trabajo se muestra la obtención de nanopartı́culas de ferrita de nı́quel
(NiFe2O4) con estructura de espinela, mediante el método coloidal asistido por microondas, usando nitrato de nı́quel, nitrato férrico y etanol como solvente, seguido de una
calcinación a 800 o C. Se reporta el estudio del efecto de la etilendiamina en el tamaño
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Cd. Juárez
CNCIM2015
de partı́cula de la ferrita de nı́quel. Se analizó la micro-estructura del material obtenido
mediante la técnica de microscopia electrónica de barrido. Todas las muestras observadas
muestran caracterı́sticas micro-estructurales similares, se obtuvieron tamaños de partı́cula
entre 56.1 y 178.1 nm. Para probar sus propiedades magnéticas, los óxidos fueron sometidos
a mediciones de magnetización (M(H)). Estas mediciones fueron realizadas a temperatura
ambiente en el rango de -30 a 30kOe. Se encontró que las propiedades magnéticas de las
muestras de NiFe2O4 obtenidas son fuertemente dependientes del tamaño de partı́cula.
Agradecimientos
Los autores agradecen el apoyo del técnico del Laboratorio de Microscopı́a de la Universidad de
Colima, Dario Pozas Zepeda, por el tiempo dedicado a la preparación de muestras y mediciones
de microscopı́a electrónica de barrido.
P23
Sı́ntesis y caracterización de óxidos mixtos
Christian Uzcanga Domı́nguez
Universidad Juárez Autónoma de Tabasco, De Gobierno
En la catálisis se utilizan óxidos mixtos con propiedades que favorecen la dispersión del
metal activo, la adsorción, y la estructura porosa determina la eficiencia del proceso. El
óxido de aluminio ofrece alta superficie que permite controlar la distribución y tamaño
de poro que le proporciona estabilidad a ciertas temperaturas [1]. El óxido de cerio es reconocido por ser un aditivo importante para el almacenamiento de oxı́geno, que presenta
algunas desventajas, como la disminución de área superficial, lo cual está estrechamente
relacionado con su capacidad para el almacenamiento de oxı́geno OSC (Oxigen Storage
Capacity, por sus siglas en inglés) [2,3], La sinterizacion del material tiene un efecto importante en las propiedades redox que disminuye la capacidad de almacenar oxigeno [4].
Los óxidos de zirconio tienen carácter anfótero, presentando propiedades acidas y básicas
[5]. La sı́ntesis de ZrO2 precisa la obtención previa de un hidroxigel, cuya posterior calcinación conducirá al óxido, que puede cristalizar en el sistema tetragonal o monoclı́nico
dependiendo del tiempo, atmosfera, y sobre todo de la temperatura a la cual se trate
térmicamente, reportándose que la fase tetragonal es la más activa catalı́ticamente [6]. La
combinación de los óxidos mixtos permite obtener un sólido con importantes propiedades
para diferentes aplicaciones, entre ellas como soporte de catalizador [7]. La preparación de
los soportes se realizó por la técnica sol-gel empleando precursores orgánicos; este método
permite obtener alta pureza y cambios en propiedades fı́sicas como: distribución de tamaño
y volumen de poro. Además controla la homogeneidad del solido a nivel molecular y permite la preparación de muestras a temperaturas menores. También hace posible introducir
varios componentes en un solo paso y preparar muestras nanoestructurados con diferente
morfologı́a [8]. Los materiales que se proponen estudiar en este trabajo de investigación
forman un sistema complejo, pero a la vez apropiado, sintetizándose y caracterizando soportes: Al2O3.90 %, CeO2.1 %, ZrO2.9 %, Al2O3.94 %, CeO2.1 %, ZrO2.5 %, empleando
precursores orgánicos.
Referencias
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Cd. Juárez
CNCIM2015
1. Tanabe, K., Misono, M., Ono, Y., Y Hattori, H. (1989) New solids acids and bases, Elselvier,51, 135.
3. Trovarelli, A. Catalysis by ceria and related Materials (2002) catalytic Science Series 2; World Scientific
Publishing Company; London, UK 19-22.
4. Trovarelli, A. Catalysis by ceria and related Materials (2002) catalytic Science Series 2; World Scientific
Publishing Company; London, UK 19-22.
P24
Caracterización de nanocompuestos hdpe/grafito expandido obtenidos mediante mezclado interno
Mónica Elvira Mendoza Duarte1 , Iván A. Estrada- Moreno2 , Erika I. López- Martı́nez2 , Sergio
G. Flores- Gallardo2 y Alejandro Vega- Rı́os2
1
Centro de Investigación en Materiales Avanzados, S. C., Departamento de Ingenierı́a y Quı́mica de Materiales
2
En el amplio campo de la nanotecnologı́a, los nanocompuestos basados en matrices poliméricas se han convertido en un área interesante para la investigación y el desarrollo. Los
nanocompuestos con partı́culas exfoliadas tales como las arcillas han sido ampliamente
estudiados y se ha observado que estas nanoparticulas otorgan al compuesto notables propiedades de barrera, resistencia a la flamabilidad, mejoramiento en propiedades mecánicas,
etc . Sin embargo, existen otras partı́culas las cuales son susceptibles de ser exfoliadas tales
como el grafito (Chung, D. ,2002).
El grafito ha generado gran interés como reforzante en polı́meros debido a su potencial
para modificar sus propiedades mecánicas y eléctricas (Chung, D.D., 2004). Si el grafito es
exfoliado hasta obtener láminas nanométricas, y es dispersado en una matriz polimérica,
éste puede mejorar considerablemente las propiedades del compuesto a relativamente bajas
concentraciones comparado con otros reforzantes de carbón tales como negro de humo, y
fibras (Kim, H. et al).
En este trabajo, se fabricarán compuestos Polı́mero/Grafito expandido (GE) bajo condiciones de altos esfuerzos de corte en una cámara de mezclado, tratando de generar una
exfoliación mecánica sobre la partı́cula del grafito expandido para de esta manera tratar
de obtener láminas individuales de carbón llamadas Grafeno.
Agradecimientos
Agradecemos a la M.C. Karla Campos y al M.C. Daniel Lardizábal por su amable colaboración
en el desarrollo de esta investigación.
Referencias
1. Chung, D. (2002) Review graphite. Material Science, Vol 37, 1475-1489.
2. Chung D. D. (2004). Electrical applications of carbon material. Marter. Sci., Vol 39, 2645- 2661
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Cd. Juárez
CNCIM2015
3. Kim, H., Kobayashi, S., Abdurrahim, M. A., Zhang, M.J., Khusainova, A., Hillmyer, M.A., y otros
(2011). Graphene/polyethylene nanocomposites: Effect of polyethylene functionalization and blending
methods. Polymer, Vol 52,1837-1846
P25
Análisis fotoluminiscente del silicio poroso
M. Barranco - Aguilar1 , J. Martı́nez - Juárez1 , F.j. Flores - Gracia1 , N.d. Espinosa - Torres1 , G.
Juárez - Dı́az2 , J. Dı́az - Reyes2 y A.p. Rodrı́guez - Victoria1
1
Benemérita Universidad Autónoma de Puebla, Instituto de Ciencias
Benemérita Universidad Autónoma de Puebla, Facultad de Ciencias de la Computación
3
Instituto Politécnico Nacional, Centro de Investigación en Biotecnologı́a Aplicada
2
El Silicio Poroso (SP) descubierto por Arthur Ulhir en los Bell Laboratory y cuya luminiscencia a temperatura ambiente fue observada por primera vez por Canham en la
década de los 90Â´s del siglo pasado, es un material que se obtiene por anodizado electroquı́mico y que sus propiedades dependen mucho de las condiciones experimentales en que
se realice. Aunque no es el único material poroso si es de suma importancia su emisión de
luz debido a toda la tecnologı́a desarrollada alrededor del Silicio monocristalino, lo cual
conformarı́a una buena compatibilidad entre ellos permitiendo más y mejores dispositivos
semiconductores. Pero como todo en la naturaleza nada es perfecto, y este material presenta mucha inestabilidad en su emisión y malas propiedades mecánicas por lo que sus
aplicaciones se están volcando hacia otras áreas. En el presenta trabajo se presentan y
analizan resultados de fotoluminiscencia de diferentes muestras obtenidas bajo diversas
condiciones experimentales.
P26
Sı́ntesis por quı́mica húmeda de nanoparticulas de tantalato de litio
Omar Hernández RodrÍguez
Universidad Autónoma de Ciudad Juarez
Las Nanopartı́culas de Tantalato de Litio (NTL) fueron sintetizadas por un método quı́mico húmedo por medio de una disolución de Ta2 O5 ∗ 5H2 O en un solución de ácido oxálico
seguido de una adición de cantidades estequiometricas de carbonato de litio. La solución
de ácido TaLi-oxálico fue evaporada resultando en polvos secos y amorfos que fueron calcinados en un rango de temperatura de 600 a 900o C por 2 horas. El proceso de cristalización
desde el estado amorfo al cristalino del LiTaO3 fue seguido por análisis térmico. La caracterización de los polvos calcinados fue por espectroscopia de Raman, difracción de rayos
X y su morfologı́a fue examinada por la microscopı́a de alta resolución de transmisión
electrónica. Los rayos X y Raman confirmaron LiTaO3 en estado puro.
Referencias
1. Meinan Liu, Dongfeng Xue, (2005 ), materils letter 2908-2910, a solvothermal route to crystalline
lithium niobate
2. Dı́az-Moreno, C., Farias, R., Hurtado-Macias, A., Elizalde-Galindo, J., & Hernandez-Paz, J. (2012).
Multiferroic response of nanocrystalline lithium niobate. Journal of Applied Physics, 111(7), 07D907
98
Cd. Juárez
CNCIM2015
P27
Efecto de la variación de ph y temperatura de reacción en la sı́ntesis de CoFe2 O4
L. M. Muñoz Galván1 , K. E. Vega Chávez1 , M. Rocha Rubio1 , C. I. Rodrı́guez Rodrı́guez2 , C.
Chapa Gonzales2 y J. T. Elizalde Galind2
1
Universidad Tecnológica de Ciudad Juárez, Av. Universidad Tecnológica 3051. Col. Lote Bravo I I, C.
P. 32695, Cd. Juárez, Chihuahua, México
2
Universidad Tecnológica de Ciudad Juáre, Av. Universidad Tecnológica 3051. Col. Lote Bravo I I, C. P.
32695, Cd. Juárez, Chihuahua, México
3
En el siguiente trabajo se presenta el efecto del pH y temperatura de reacción en la
microestructura y las propiedades magnéticas de ferrita de cobalto (CoFe2 O4 ). Para la
obtención de la CoFe2 O4 se utilizaron los precursores de cloruro férrico hexahidratado
(FeCl3 6H2 O), cloruro de cobalto (CoCl2 6H2 O) e hidróxido de sodio (NaOH), como solución alcalina y la técnica de co-precipitado. Donde las variables modificadas para observar
como afectaron en la microestructura fueron el pH, el cual se utilizaron tres diferentes
valores de 6, 9 y 12, otra variable modificada fue la temperatura de reacción donde T fue
igual a temperatura ambiente, 40o C y 60o C. Las muestras fueron calcinadas a una T de
400o C, 500o C y 600o C. La caracterización de la microestructura se llevo a cavo por la
técnica de microscopia electrónica de barrido (MEB). Para la identificación de las fases
presentes, se utilizo la técnica de difracción de rayos X, con la cual se pudo obtener el tamaño de cristalita promedio D. La caracterización magnética se llevo a cabo por la técnica
de magnetometrı́a de muestra vibrante con un equipo Versa Lab de Cuantum Design. Con
las técnicas de caracterización fue posible observar el efecto de las variables pH y T de
reacción en la microestructura y propiedades magnéticas.
P28
Fotoluminiscencia de heterounión cds/cdte preparada por sublimación en espacio cercano y pulverización catódica
Cristino Ricárdez Jiménez1 , Germán Pérez Hernández2 , Erick Ramı́rez Morales2 , Joel Pantoja
Enriquez3 , J. Miguel Gracia y Jiménez4 , Quintiliano Angulo Córdova2 y Laura Dı́az Flores2
1
Universidad Juarez Autónoma de Tabasco, División Académica de Ciencias Básicas
Universidad Juárez Autónoma de Tabasco, División Académica de Ciencias Básicas
3
Unicach, Centro de Investigación y Desarrollo Tecnológico en Energı́as Renovables
4
BUAP, Instituto de Fı́sica
2
En este trabajo se prepararon heterouniones de CdTe-CdS usando las técnicas de sublimación en espacio cercano (CSS) y pulverización catódica (SP). Para los dos tipos de
crecimiento, se les aplica un tratamiento térmico con CdCl2 por la técnica CSS durante
5 minutos, para analizar las impurezas en el material originadas por el crecimiento y por
el efecto del tratamiento con CdCl2. Los resultados de PL obtenidos con la fuente de
excitación 633 nm (1.957 eV) de láser de He-Ne, presentan dos bandas de emisión para el
CdTe: una correspondiente a la banda de defectos (1.4-1.5 eV) y una banda de impurezas
99
Cd. Juárez
CNCIM2015
en el intervalo de energı́a de 1.540 a 1.598 eV, las cuales se manifiestan en todas las heterouniones. En el intervalo de baja temperatura de medición (7 a 100 K), se determinaron
transiciones radiativas de niveles poco profundos, con energı́as de ionización: 10-11 meV
(ClTe+), 61 meV nivel aceptor, 45 meV VCd2- y 3 meV (no identificada). Los resultados
de PL obtenidos con la fuente de excitación 378 nm (3.277 eV) de láser de He-Ne, presentan dos bandas de emisión para el CdS centradas en 1.55 y 1.65 eV. La primera emisión
está relacionada con las impurezas complejas VCd(ClTe)2 y VCdClTe. La emisión 1.65
eV, corresponde a la banda de emisión roja del CdS, la cual está relacionada con vacancias
de azufre Vs2- conocido como estados donadores.
Palabras clave: CdTe; CSS, PL, CdCl2.
P29
Caracterización de pelı́culas delgadas de ZnO impurificadas con Ga, preparadas por la técnica sol-gel.
Julián Javier Carmona Rodrı́guez1 , Magaly Ramı́rez Como1 , Sergio J Jiménez Sandoval2 , Efraı́n
Rubio Rosas3 , Erick Reyes Cervantes3 , Rosendo Lozada Morales4 , Evaristo Isaac Velázque Cruz5 ,
Rafael Martı́nez Martı́nez1 y Juan Carlos Flores Garcı́a5
1
Instituto de Fı́sica y Matemáticas, Universidad Tecnológica de la Mixteca
Centro de Investigación y de Estudios Avanzados del IPN, Unidad Querétaro
3
Centro Universitario de Vinculación y Transferencia de Tecnologı́a, Benemérita Universidad Autónoma
de Puebla
4
Posgrado en Fı́sica Aplicada. Facultad de Ciencias Fı́sico-matemáticas, Benemérita Universidad Autónoma de Puebla
5
Instituto de Agroindustrias, Universidad Tecnológica de la Mixteca
6
Depto. de Ingenierı́a en Nanotecnologı́a, Instituto Tecnológico Superior de Poza Rica
2
Pelı́culas delgadas de óxido de zinc (ZnO) impurificado con galio (Ga) fueron preparadas sobre substratos de vidrio portaobjetos por la técnica de sol-gel utilizando el método
de inmersión-remoción. Las muestras obtenidas fueron sometidas a tratamientos térmicos
durante 1hr a 500◦ C en atmósfera abierta y posteriormente caracterizadas por difracción
de rayos X (XRD), microscopia de fuerza atómica (AFM), espectroscopia UV-vis y resistividad a temperatura ambiente. Los análisis por XRD indican que todas las muestras
fueron policristalinas. A través de la revisión de las tablas de difracción de polvos se identificó que los picos de mayor intensidad ubicados en 2θ=31.82,34.40 y 36.30◦ corresponden
a la difracción de los planos (100), (002) y (101) del ZnO con estructura hexagonal. En
los difractogramas también es claro que las intensidades de los planos se modifican con
la incorporación del Ga. Los cálculos del tamaño de grano (TG) muestran que los valores disminuyen desde 165Å para la muestra sin impurificar hasta 96Å para la muestra
impurificada con 4 % at. Por AFM se pudo observar que la superficie de las pelı́culas impurificadas se encuentra formada principalmente por aglomerados en forma esférica. El
ancho de banda prohibida fue obtenido a partir de los espectros de transmitancia y para
la pelı́cula sin impurificar el valor obtenido fue de 3.27eV incrementándose hasta 3.29eV
para la muestra con 4 % at. Por último, la conductividad fue medida por el método de
Van der Pauw y se observó que la muestra de ZnO resulto ser muy resistiva, mientras que
las muestras impurificadas presentan resistividades alrededor de 32.49 a 321.4 Ωcm
100
Cd. Juárez
CNCIM2015
P30
Desarrollo de un sistema multifuncional para la caracterización magnetoóptica
y magnetoeléctrica de nuevos materiales
A. L. Ramı́rez , J. Gil, B. Cruz y M. H. Medina
Universidad Tecnológica de Pereira, Departamento de Ciencias Básicas
El estudio de las propiedades magnetoópticas y magnetoeléctricas de nuevos materiales representa un área de desarrollo tecnológico de importancia a nivel nacional e internacional,
siendo el Magnetómetro Kerr (MEK) y el sistema de medición de coeficiente Magnetoeléctrico (ME) técnicas apropiadas para la medición de estas propiedades respectivamente.
El desarrollo instrumental de equipos de este tipo para caracterización de materiales es
significativo, pero en paı́ses como Colombia su construcción e implementación está limitada por factores tanto económicos como técnicos. En la Universidad Tecnológica de Pereira
(UTP) se han implementado y puesto en funcionamiento estos dos equipos en forma independiente para realizar medidas a temperatura ambiente; sin embargo, no se reportan
trabajos instrumentales que involucren las dos técnicas mencionadas en un solo equipo las
cuales a pesar que comparten muchas caracterı́sticas instrumentales han funcionado hasta
ahora cada una de manera separada. En este trabajo se describe la implementación de
una serie de rutinas y subrutinas mediante el empleo del entorno de desarrollo LabVIEW,
que permiten registrar, filtrar y procesar de una manera interactiva y unificada, los datos
obtenidos ya sean por la respuesta magnetoóptica o la respuesta magnetoeléctrica (método dinámico) de una muestra bajo estudio. Las dos técnicas fueron divididas por módulos
los cuales contienen subrutinas que permiten controlar cada etapa del proceso, de modo
que fueron acoplados los distintos dispositivos eléctricos, electrónicos, magnéticos y ópticos, involucrados en el procedimiento. Como aplicación del sistema se presenta el ciclo
de histéresis para una pelı́cula delgada de FeC y la dependencia del coeficiente magnetoeléctrico en función del campo DC para una pelı́cula delgada de BiFeO3. En conclusión,
el sistema opera con una densidad de flujo magnético en AC para un rango de (0.0 - 4.0)
mT y en DC entre (0.0 - 1000.0) mT. Este último es controlado por medio de un software
desarrollado en LabVIEW; software que permite además la recepción sincrónica de los
datos, el procesamiento de los mismos y su posterior visualización en tiempo real, en un
único sistema multifuncional MEK-ME que funciona a temperatura ambiente ofreciendo
una interfaz amigable al usuario a la hora de realizar una u otra medida.
P31
¿Es el silicio poroso un material semiconductor?
Javier Martı́nez Juárez, A. P. Rodrı́guez - Victoria, D. Hernández de la Luz, F. J. Flores - Gracia,
N. D. Espinosa - Torres, J. A. Luna - López y M. Barranco - Aguilar
Benemérita Universidad Autónoma de Puebla, Centro de Investigaciones en Dispositivos Semiconductores
del Instituto de Ciencias
La reactivación del interés sobre el Silicio Poroso (SP), no sólo se debe a la luminiscencia
descubierta por Canham, en la década de los 90’s del siglo pasado, sino a su capacidad
101
Cd. Juárez
CNCIM2015
de mostrar distintas propiedades dependiendo de las condiciones de preparación, por su
proceso simple de producción y por su biocompatibilidad, lo cual potencializa sus aplicaciones. En este trabajo se hace referencia sobre los principales aspectos cualitativos de las
propiedades de los materiales semiconductores. Es conocido que un material semiconductor convencional, tiene un ancho de banda prohibida (Eg), que también conduce mediante
dos tipos de portadores; electrones y huecos, y que además la Eg tiene una dependencia
con la temperatura (T), por esto nos planteamos ¿Es un material semiconductor el SP?
para las dos primeras caracterı́sticas citadas, no hay una respuesta concreta, sin embargo,
nosotros presentamos una hipótesis al encontrar mediante fotoluminiscencia que el Eg del
SP decrece al aumentar T.
P32
Glicina irradiada en presencia de pirita: un modelo de evolución quı́mica
Azarhel De La Cruz López1 , Dra. Ebelia del Angel Meraz1 y Dr. Alejandro Heredia Barbero2
1
2
Universidad Juárez Autónoma de Tabasco, División Académica de Ingenierı́a y Arquitectura.
Instituto de Ciencias Nucleares, Universidad Nacional Autónoma de México.
El mineral pirita es sobre nombrado como el oro de los tontos, por su gran parecido
con este metal precioso Au (Betejtin, 1977). Este mineral además de ser apetecido en
la joyerı́a, bisuterı́a y coleccionismo, es frecuentemente usado en el sector quı́mico industrial para la obtención de ácido sulfúrico, dado el alto contenido de sulfuro en el mineral
(ChiriÅ£Ä, Popa, Duinea, & Schlegel, 2014). La glicina es un aminoácido no esencial que
se ha localizado en el exterior del planeta, las evaluaciones señalan la detección de glicina en los cometas (Elsila, Glavin, & Dworkin, 2009). Se llevó a cabo la trituración del
mineral pirita, este fue mezclado con la glicina, posteriormente se realizó la activación y
la radiación usando una fuente de radiación gamma de 60Co. La técnica de activación
es una técnica compleja ya que se activaron las muestras con luz ultravioleta, la cual se
generó en un cuarto oscuro a temperatura ambiente, consecuentemente las muestras se
irradian para obtener una esterilización general y poder determinar por medio de técnicas
de caracterización por espectroscopia de infrarrojo, si existe la posible realización del auto
ensamblaje entre el mineral y el orgánico.
Agradecimientos
Agradezco al ICN,UNAM; por el apoyo durante mi estancia, ası́ como al Dr. Heredia y a la Dra.
Negrón por sus consejos. A la Dra. Ebelia por ser mi asesora de tesis y sobre todo un ejemplo a
seguir.
Referencias
1. Betejtin, A. (1977). Curso de mineralogı́a. Mir.
2. ChiriÅ£Ä, P., Popa, I., Duinea, M. I., & Schlegel, M. L. (2014). Electrochemical Investigation of the
Mechanism of Aqueous Oxidation of Pyrite by Oxygen. Procedia Earth and Planetary Science, 10,
154-158. doi:10.1016/j.proeps.2014.08.049
3. Elsila, J. E., Glavin, D. P., & Dworkin, J. P. (2009). Cometary glycine detected in samples returned by
Stardust. Meteoritics & Planetary Science, 44(9), 1323-1330. doi:10.1111/j.1945-5100.2009.tb01224.x
102
Cd. Juárez
CNCIM2015
P33
Caracterización de la fibra de coco (cocos nucifera) para la remoción de aceites
en aguas contaminadas.
Cristina Ponce Parra, Isamar Vázquez González y Hector del Carmen Diaz Flores
Tomando una muestra patrón de fibra de coco se midieron las caracterı́sticas de absorción de la fibra parda de coco. En la actualidad reviste una enorme importancia el
estudio y nuevos usos para las fibras pardas. Considerando que la fibra de coco puede
absorber lı́quidos hasta tres veces su peso consideramos su aplicación en la remoción de
aceite en forma primaria.
P34
Análisis estructural y magnético del sistema Co1-xMox obtenido mediante
aleado mecánico.
José Antonio Betancourt Cantera1 , Félix Sánchez de Jesús2 , Ana Marı́a Boları́n Miró2 y Pedro
Vera Serna1
1
2
Universidad Politécnica de Tecámac, Centro de Ingenierı́a Avanzada
En el presente trabajo se muestran los efectos del aleado mecánico sobre las propiedades
magnéticas, la estructura cristalina y efectos térmico-magnéticos del sistema Co1-x-Mox.
Para tal efecto, se sometió a molienda de alta energı́a (aleado mecánico) polvos de cobalto
y molibdeno en diferentes composiciones durante 7 h. Las muestras obtenidas se caracterizaron mediante las técnicas de Difracción de Rayos X, Microscopı́a Electrónica de Barrido,
Magnetometrı́a de Muestra Vibrante y Análisis Térmico-Magnético. Los resultados obtenidos por difracción de rayos-X para las composiciones quı́micas de 90 al 40 % en peso
de Co, mostraron la formación de soluciones parciales como Co(Mo)- Îµ, Co(M o)−α, las
cuales van disminuyendo de intensidad con el aumento del % en peso de Mo. La tercera fase corresponde al Mo-α con estructura cristalina bcc y planos (110), (200), (211) y (220),
los cuales aumentan en intensidad con el incremento del contenido de Mo. Finalmente,
para las composiciones Co30Mo70 a Co10Mo90 se pudo observar únicamente la presencia
de cuatro planos que corresponden con los picos del patrón de difracción del Mo, dichos
planos aumentan de intensidad en relación con el aumento del contenido de molibdeno. Lo
cual se relaciona con la extinción de los picos del cobalto debido al aumento del contenido
de Mo, y además por la formación de soluciones sólidas. Demostrando que se ha obtenido una solución sólida de Mo(Co)-bcc con pequeñas cantidades de Co(Mo) hexagonal y
cúbico.
Los resultados por microscopı́a revelaron que el tamaño de partı́cula disminuye de
manera gradual en relación con el incremento del contenido de molibdeno desde 33.2 m
hasta 7.42 m, este fenómeno sucede porque el molibdeno es un elemento frágil debido a
sus altos valores de dureza en comparación con el valor del cobalto, por consiguiente, no
puede soportar demasiada deformación plástica ya que se fractura más rápidamente.
103
Cd. Juárez
CNCIM2015
Propiedades magnéticas como la magnetización de saturación (MS) y campo coercitivo (HC) fueron analizadas en función del incremento del contenido de Mo. Los resultados
observados muestran que la magnetización disminuyó desde 1.16 T (143.5 Am2/kg) en
Co90Mo10 hasta 0.05 T (6.21 Am2/kg) en Co10Mo90, mientras que la coercitividad aumentó de 14.5 kA/m (181 Oe) a 27.2 kA/m (340 Oe) respectivamente. La disminución
de la magnetización está asociada a la competición entre las interacciones de intercambio
del elemento ferromagnético (cobalto) y antiferromagnético (molibdeno). Mientras que el
incremento del campo coercitivo, se debe a la disminución del tamaño de grano porque se
promueve el estado de dominios únicos lo cual mejora notablemente al campo coercitivo
HC.
El análisis térmico-magnético mostró un evento a 1116.7o C para la composición
Co90Mo10, asociado con la temperatura de Curie de la fase Co(Mo)-α. Dicho evento disminuyó de temperatura conforme se obtuvo la formación de soluciones sólidas de Mo(Co),
encontrándose para estas soluciones una temperatura por debajo de 700o C lo cual se
relaciona directamente con la formación de soluciones de de Mo-bcc.
Palabras clave: aleado mecánico, tamaño de partı́cula, magnetización de saturación,
campo coercitivo, dominios magnéticos.
P35
Caracterización microestructural por sem, drx y ftir, de hidroxiapatita, obtenida a 50o c, 100o c, 150o c 200o c, mediante el método de microondas
Efraı́n Flores Dı́az1 y Dr. Ventura Rodrı́guez Lugo
2
1
Universidad Autonoma del Estado de Hidalgo, Instituto de Ciencias Básicas e Ingenierı́a área Académica
de Ciencias de la Tierra y Materiales
2
Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo, Centro de Innovación y Desarrollo Tecnológico
La humanidad y todo su proceso de evolución han llevado consigo el desarrollo de diversas fuentes de conocimiento, a través del establecimiento de distintas disciplinas, todas
enfocadas al mejoramiento continuo y optimización de materiales y procesos, entre éstos la
Hidroxiapatita (Hap), la cual ha presenta caracterı́sticas adecuadas para su uso como biomaterial, y se ha utilizado ampliamente en la medicina y la odontologı́a para la fabricación
de implantes debido a su biocompatibilidad con huesos humanos y dientes, el principal
uso incluyen la sustitución de injerto óseo y recubrimientos en implantes metálicos. En el
presente trabajo se realiza la sı́ntesis de Hidroxiapatita Ca10 (PO4)6(OH)2 a través del
método de microondas empleando precursores tales como tetrahidrato de nitrato de calcio
((Ca (NO3)2 4H2O) y fosfato de di-hidrógeno de amonio ((NH4) 2HPO4) y agua destiladas, se realizan pruebas variando la temperatura (50o C, 100o C, 150o C 200o C), para un
tiempo de 40min), a un PH de 9. Se realizó la caracterización microestructural mediante Microscopı́a Electrónica de Barrido (MEB), Espectroscopia por Dispersión de Rayos
X (EDS), Espectrometrı́a Infrarroja Transformada de Fourier (FTIR) , determinando su
morfologı́a, composición elemental localizada, tamaño de partı́cula, determinación de fases
cristalinas, estructura cristalina, Observando estructuras en forma de Fibras de 2.2 µm
de Diámetro y 22.7 µm de largo; también se encontraron cilindros más grandes 4.5µm de
104
Cd. Juárez
CNCIM2015
ancho y 15.90 µm de largo; constituidos principalmente por O, Ca, P,C; identificando principalmente Hidroxiapatita, y Monetita, lo cual es corroborado por FTIR Los resultados
obtenidos permitirán determinar cuál es la ruta más factible. .
Agradecimientos
Referencias
1. Arellano-Jiménez M. J., J. Sánchez-Hernández and V. Rodrı́guez-Lugo, Comparison between hydroxyapatite obtained from di-ammonium phosphate and lime by hidrotermal process before and after
sintering, VI Congreso Interamericano de Microscopı́a Electrónica, Acta Microscopica Octubre (2001),
365-366.
2. Ascencio-Gutierrez J., V. Rodrı́guez-Lugo, C. Angeles, T. Santamarı́a and V. M. Castaño, Theoretical analysis of hidroxiapatite and its main precursors by quantum mechanics and HRTEM image
simulations, Computational materials science, 25 (2002), 413-426.
3. Alva Medina A., Hernández Avila M., Rodrı́guez Lugo, V., Ph influence on hydroxylapatite synthesis
using sand dollar and monetite by hydrothermal method, VI Congreso Interamericano de Microscopı́a
Electrónica, Acta Microscópica Octubre (2001), 369-370.
P36
Caracterización de óxidos transparentes de Ti02 − W obtenidos por la técnica
de erosión catódica
Leandro Garcı́a González1 , Luis Zamora Peredo1 , Julián Hernández Torres1 , Nelly Flores Ramı́rez2 ,
Teresa Hernández Quiroz1 , Salomón Ramiro Vásquez Garcı́a2 y ángel Sauceda Carvajal2
1
Universidad Veracruzana, Centro de Investigación en Micro y Nanotecnologı́a
Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo, Facultad de Ingenierı́a en Tecnologı́a de la Madera
3
Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo, División de Estudios de Posgrado de la Facultad de
Ingenierı́a Quı́mica
4
Universidad Autónoma de Ciudad Juárez, Centro de Investigación Para Ciencia Aplicada y Tecnologı́a
2
Pelı́culas delgadas de dióxido de titanio dopado con volframio (TiO2 − W) fueron sintetizadas mediante la técnica de erosión catódica (sputtering) sobre substratos de cuarzo.
Se utilizó un blanco de óxido de titanio a una potencia de 100 W colocado en una fuente
RF, mientras que la potencia del tungsteno, ubicado en la fuente DC, se varió en 4, 6, 8 y
10 W, aplicando una temperatura de sustrato de 400o C y posteriormente un tratamiento
pos-deposito a 600o C. Se caracterizaron las pelı́culas mediante técnicas de difracción de
rayos X, espectroscopı́a Raman, dureza Vickers y mediciones de transmitancia con un espectrómetro UV-vis. Los recubrimientos a pesar del tratamiento térmico pos depósito, son
amorfos. Sin embargo, mediante los espectros Raman, se identifican los modos vibracionales Ti-O, con presencia de las fases anatasa y rutilo, teniendo mayor presencia el rutilo.
Los valores de dureza oscilan entre los 13.5 y 14.3 GPa, aumentando muy poco, conforme la potencia del W es incrementada. Sin el TT pos deposito, los valores de dureza no
cambian mucho, pero él % de transmitancia si, debido a que sin TT, solamente alcanzó un
105
Cd. Juárez
CNCIM2015
máximo de 30 %, sin embargo, después del TT pos deposito, los valores de transmitancia
se elevaron hasta un 95 %, obteniendo un band gap de 3.06 eV.
Agradecimientos
Se agradece al PRODEP (antes PROMEP) por el apoyo brindado a la Red: Materiales Nanoestructurados.
P37
Obtención de carbón activado de cáscara de coco del Estado de Tabasco, comparado mediante caracterización con carbón comercial.
Cristina Ponce Parra y Héctor del Carmen Diaz Flores
En este trabajo elaboramos carbón activado de manera experimental estandarizando tiempos y temperaturas en el proceso. El método fı́sico utilizado después de la carbonización de
la cascara de coco se realizó por gasificación con vapor de agua. Para corroborar los resultados se utilizó microscopia electrónica de barrido, para analizar la morfologı́a, además de
análisis elemental mediante EDS, identificación de grupos funcionales por análisis del infrarrojo con transformada de Fourier, análisis de espectro uv-vis, el área superficial (método
BET con isotermas de adsorción de nitrógeno a 77k), obteniendo áreas superficiales de
700-900 m2 /g.
Agradecimientos
A la Ing. Anabel González Dı́az. Al Sr. Palma agricultor de coco por facilitarnos las muestras
utilizadas.
P38
Caracterización estructural y magnética de pelı́culas de ferrita de cobalto obtenidas por spin-coating.
Everardo Lopez Moreno1 , H. Montiel2 , G. Alvarez3 y A. Conde4
1
Universidad Nacional Autónoma de México, Centro de Ciencias Aplicadas y Desarrollo Tecnológico
3
Instituto Politécnico Nacional, Escuela Superior de Fı́sica y Matemáticas
4
Centro de Investigación y de Estudios Avanzados - IPN, Departamento de Fı́sica
2
Se depositaron pelı́culas de ferrita de cobalto sobre substratos de cuarzo y silicio mediante
la técnica de spin-coating. El precursor de ferrita de cobalto se obtuvo por el método de
sı́ntesis de precursor polimérico variando concentración molar de iones metálicos y ácido
orgánico. Durante el recubrimiento de las pelı́culas, tiempo y velocidad de rotación del
substrato fueron modificados para mejorar homogeneidad superficial de las pelı́culas. Las
106
Cd. Juárez
CNCIM2015
pelı́culas fueron sometidas a tratamiento térmico de 900 - 1000 o C para eliminar compuestos orgánicos y obtener la fase requerida. Por medio de Difracción de rayos X y espectroscopia Raman se confirma que la fase depositada corresponde a Ferrita de Cobalto [1]. Se
caracterizó magnéticamente las pelı́culas con resonancia ferromagnética (RFM) en banda
X (9.4 GHz) y magnetometrı́a de muestra vibrante. Los espectros de RFM fueron medidos
a temperatura ambiente, en un intervalo de campo magnético de −1000 G a 5000 G. Con
RFM se determina que las pelı́culas presentan una alta anisotropı́a magnética y absorción
a campo bajo caracterı́stico de la ferrita de cobalto. Además, espectros RFM muestran
absorciones resonantes asociadas a la presencia de partı́culas superparamagnéticas con
fuertes interacciones magnetostáticas y estados magnéticamente ordenados. Los ciclos de
histéresis magnética fueron medidos a temperatura ambiente, aplicando un barrido en
campo magnético de −20000 Oe a 20000 Oe. Se obtienen pelı́culas magnéticamente duras.
Las condiciones experimentales de obtención de pelı́culas de ferrita de cobalto influyen en
parámetros de campo coercitivo, magnetización de saturación y remanencia.
Agradecimientos
Autores agradecen a DGAPA-UNAM por el soporte financiero a través del proyecto PAPIIT
IG100314.
Everardo López Moreno también agradece a CONACYT-México por el apoyo financiero mediante beca de posgrado No. 255468.
Referencias
1. Challa S.S. R. kumar, Raman Spectroscopy for Nanomaterials Characterization, Springer-Verlag, USA,
2012.
P39
Sı́ntesis y caracterización de hidroxiapatita a partir de (CaN03 )24H2 O y ((NH4 )2HP04 ),
para diferentes tiempos de reacción a través del método hidrotermal inducido
por microonda
Efraı́n Flores Dı́az1 y Dr. Ventura Rodriguez Lugo
2
1
Universidad Autonoma del Estado de Hidalgo, Instituto de Ciencias Básicas e Ingenierı́a área Académica
de Ciencias de la Tierra y Materiales
2
Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo, Centro de Innovación y Desarrollo Tecnológico
En el presente trabajo se realiza la sı́ntesis y caracterización de Hidroxiapatita, mediante el método hidrotermal inducido por de microondas, para 20 min, 40 min., 60, min.,
y 80 min. A partir de tetrahidrato de nitrato de calcio ((Ca(NO3)2 4H2O) y fosfato de
di-hidrógeno de amonio ((NH4) 2HPO4,, los productos obtenidos se caracterizaron por
mediante microscopı́a electrónica de barrido (SEM), espectroscopia de energı́a dispersiva
de rayos X -EDS- con el propósito de realizar el análisis elemental de manera local), difracción de rayos X (DRX), espectroscopia infrarroja (FTIR),, observando estructuras con
una forma de fibras de 15.90 µm de largo y 1.136 µm de diámetro, ası́ como hojuelas de
5,68 µm de ancho y 4 µm de largo , constituidas por O, Ca, P, C identificando la presencia
principalmente de Hidroxiapatita y monetita lo cual se corrobora con los resultados de
FTIR.
107
Cd. Juárez
CNCIM2015
Agradecimientos
Referencias
1. Alva Medina A., Hernández Avila M., Rodrı́guez Lugo, V., Ph influence on hydroxylapatite synthesis
using sand dollar and monetite by hydrothermal method, VI Congreso Interamericano de Microscopı́a
Electrónica, Acta Microscópica Octubre (2001), 369-370.
2. Arellano-Jiménez M. J., J. Sánchez-Hernández and V. Rodrı́guez-Lugo, Comparison between hydroxyapatite obtained from di-ammonium phosphate and lime by hidrotermal process before and after
sintering, VI Congreso Interamericano de Microscopı́a Electrónica, Acta Microscopica Octubre (2001),
365-366.
3. Arellano Jiménez Josefina, tesis profesional para obtener el grado de Ing. Quı́mico Sı́ntesis y caracterización de hidroxiapatita a partir de Mellita Eduardo barrosoi sp. Nov. y fosfato de diamonio por
proceso hidrotermal (en proceso), FES-Zaragoza, UNAM, Ene. 2002.
4. Jatsure Cabrejos Azama, Modificaciones de cemento de fosfato calcio con fosfato de magnesio para la
regeneracion de defectos oseos; tesis doctoral;2013
5. Meleni Batres, Pedro Pablo.
P40
Efecto del hidrogeno permeado en un acero microaleado
Noe López Perrusquia1 , M. A. Arredondo Ramı́rez2 , M. A. Doñu Ruiz
3
y J A. Ortega Herrera4
1
Universidad Politécnica del Valle de México, Grupo Ciencia e Ingenierı́a de Materiales., Publica
3
4
Instituto Politécnico Nacional, Sepi-esime, Grupo de Ingenierı́a Mecánica Computacional, Publica
2
En este trabajo se presenta el estudio experimental - numérico, donde se analiza la influencia de la inducción del hidrógeno en un acero microaleado con tratamientos térmicos
convencionales; con la finalidad del observar cómo influyen la microestructura obtenida
frente a la inducción de hidrógeno. Ası́ mismo en este estudio se implementa tiempos y
temperaturas de tratamientos térmicos para la formación de diferentes tipos de fases y
precipitados en el material a estudio; con el propósito de valorar la influencia de las fases
presentes con el hidrógeno. Igualmente por medio elementó finito se presenta un modelo
de elemento finito (MEF) para simular el comportamiento de la difusión del hidrógeno
sobre las dimensiones de las probetas .El estudió y la presencia de las fases-precipitados
presentes se determino por microscopia óptica, microscopia electrónica de barrido y nanoindentacion. Finalmente con este trabajo determina el daño del hidrógeno permeado en
cada tratamiento térmico propuesto en este estudio.
Agradecimientos
A CONACYT, PROMEP Y Comecyt por apoyo para es te estudio y la dilvulgación.
Referencias
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Cd. Juárez
CNCIM2015
1. N. López Perrusquia J. A. Ortega Herrera, M.A. Doñu Ruiz, V. J. Cortes Suarez, L. D. Cruz Rosado.
Res. Soc. Symp. Proc. Vol. 1481 2012 Materials Research Society
2. Wei Wang et. al. Mater. Sci. and Engin. Vol. A 502, 38-44 (2009).
3. B.S. Motagi, Ramesh Bhosle. Intern. Journ. of Engin. Res. and Devel. 2, 07-13 (2012).
4. N. López-Perrusquia, M.A. Doñu-Ruiz. J. A. Ortega-Herrera, G. Urrolagortia-Calderón, Y.E. VargasOliva. Defect and Diffusion Forum Vol. 353 (2014) pp 165-170
5. R. Wang: Corros. Sci. Vol 51 (2009), p. 2803-2810
P41
Fotoluminiscencia de silicio poroso
Angel Pedro Rodrı́guez Victoria1 , Javier Martı́nez Juárez1 , David Hernández de la Luz1 y Gabriel Juarez Diaz2
1
2
Benemerita Universidad de Puebla, Posgrado en Dispositivos Semiconductores
Benemerita Universidad de Puebla, Facultad Ciencias de la Computación
En este trabajo planteamos preguntas sobre los principales aspectos cualitativos de las
propiedades de los materiales semiconductores. Es conocido que un material semiconductor convencional, tiene un ancho de banda prohibida (Eg), conduce mediante dos tipos
de portadores electrones y huecos, y hay una dependencia con la temperatura (T) con
Eg, por esto nos planteamos una importante pregunta con relación al Silicio Poroso (SP)
¿Es un material semiconductor el SP?; para las dos primeras caracterı́sticas, arriba citadas, no hay una respuesta concreta, sin embargo, con estudios experimentales sobre la
fotoluminiscencia del SP y conocimientos fundamentales sobre los fenómenos fı́sicos luminiscentes, hemos podido correlacionar la temperatura y Eg para el SP mediante la técnica
de fotoluminiscencia, encontrando que Eg decrece al aumentar T.
Agradecimientos
Agradecemos la colaboración de cada uno de los participantes en este trabajo de fotoluminscencia de Silicio poroso. Asi como el apoyo del Instituto de Ciencias de la Buap.
Referencias
1. Canham, L.T., Houlton, M.R., Leong, W.Y., Pickering C., y Keen, J.M.: J. Appl. Phys. 70, 422 (1991).
2. Physics Letters, Vol. 82, 2003, pp. 4636-4638.
3. X. L. Zhu, X. C. Zeng, Y. A. Lei, and B. Pan, The Jour- nal of Chemical Physics, Vol. 120, 2004, p.
8985.
4. Rönnebeck, S., Ottow, S., Carstensen, J. and Föll, H.: Proc. Of International Conference on Porous
Semiconductors - Science and Technology, editado por Canham L.T. y Parkhutik V., 1998.
P42
Velocidad de corrosión de una aleación base plomo en una solución de ácido
sulfúrico a diferentes temperaturas, por medio de técnicas electroquı́micas.
Jhon Torres
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Cd. Juárez
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Universidad Industrial de Santander, Ingenieria Metalurgica y Ciencia de Los Materiales
Las baterı́as de automóviles no solo son afectadas por el uso y desgaste, sino también por
otros factores como la concentración del electrolito, la pérdida de agua y la temperatura a
la que puede estar expuestas, siendo este último el factor de mayor influencia permitiendo
ası́ un incremento en la velocidad de corrosión en las aleaciones de plomo (componentes
de la baterı́a) afectando a su vez el tiempo de servicio. Por consiguiente, para la industria
de las baterı́as de automóviles tipo plomo-ácido, es muy importante estudiar el efecto de
la temperatura en el funcionamiento de las placas negativa y positiva, durante el proceso
de carga y descarga que se llevan a cabo en las baterı́as durante su vida útil, y además, al
estar expuesta a un electrolito de ácido sulfúrico.
De acuerdo a lo anterior, en este trabajo de grado se estudió la influencia de la temperatura en la velocidad de corrosión sobre la aleación plomo-antimonio, a través de las
técnicas electroquı́micas: espectroscopia de impedancia electroquı́mica (EIS), extrapolación de Tafel, curva potenciodinámica y voltametrı́a cı́clica. Las pruebas se realizaron a
uno y cinco dı́as de exposición en ácido sulfúrico 0.5 M, a temperaturas de 25 y 65o C en
una celda plana con intercambiadores de calor para controlar la temperatura en el equipo GAMRY 600. Los potenciales fueron medidos respecto al electrodo de referencia de
calomel saturado, y se utilizó como electrodo auxiliar una barra de grafito. Por último,
se realizó un análisis de los productos de corrosión formados por medio de microscopı́a
electrónica de barrido (SEM).
Agradecimientos
Al grupo de investigaciones en corrosión (GIC) de la Universidad Industrial de Santander por
la capacitación y colaboración en el desarrollo de esta tesis. A todos los profesores y técnicos en
general, por su apoyo, paciencia, comprensión, asistencia y conocimiento aportado durante toda
la carrera.
Referencias
1. 1. RUETCHI, P, Aging mechanisms and service life of lead-acid batteries, Journal of Power Sources
127, pp. 2-10. Sep. 2004.
2. 2. ALBERS, J., Heat tolerances of automotive lead acid batteries. Journal of Power Sources 190, pp.
163-165. Dic. 2009.
3. 3. ROSSINOT, E., LEFROU C., CUN, J.P., A study of the scattering of valve regulated lead acid
batteries in a string, Journal of Power Sources 136, pp. 171-173, May. 2004.
4. 4. PAVLOV D., PETKOVA G., ROGACHEV T., Influence of H2SO4 concentration on the performance
of lead-acid battery negative plates. Journal of Power Sources 175, pp. 586-587. Sep. 2008.
5. 5. PRENGAMAN D., Challenges from corrosion-resistant grid alloys in lead acid battery manufacturing. Journal of Power Sources 95, pp. 1-9. 2001.
P43
Elaboración de pelı́culas plásticas con quitosano y mimosa tenuiflora para el
tratamiento de heridas cutáneas.
Laura Elizabeth Valencia Gómez1 , Imelda Olivas Armendáriz2 y Santos Adriana Martel Estrada2
1
2
Universidad Autonoma de Ciudad Juarez, Uacj
Universidad Autónoma de Ciudad Juárez, Uacj
110
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CNCIM2015
En la necesidad de encontrar soluciones alternativas a problemas de salud de lesiones
de la piel como quemaduras y úlceras, en los últimos años, se han realizado diversas investigaciones para ofrecer alternativas menos costosas y más eficientes. Por ello, la presente
investigación muestra los resultados obtenidos durante la preparación y caracterización de
pelı́culas poliméricas base quitonsano y polvo de la planta Mimosa tenuiflora, como ingrediente activo para potenciar el efecto antimicrobiano. Las pelı́culas fueron caracterizadas
por medio de FT-IR, SEM, TGA y DSC para obtener sus caracterı́sticas fı́sicas y quı́micas
de la unión entre los componentes del polvo de Mimosa y el quitosano. Además, de ser
analizadas para obtener sus propiedades de absorción de agua, resistencia a la degradación
enzimática, viscoelasticidad y actividad antimicrobiana; obteniendo buenos resultados en
las combinaciones con más alto porcentaje del polvo de Mimosa tenuiflora en la pelı́cula. Se
concluyó que se pueden elaborar pelı́culas plásticas estables y con espesor adecuado para
ser utilizadas como apósitos en la curación de heridas cutáneas, ası́ como con el aumento
del porcentaje de polvo de Mimosa tenuflora se incrementa su capacidad de absorber agua.
Por otro lado, en el análisis de la degradación enzimática, se obtuvo que las pelı́culas son
más susceptibles a la acción hidrolı́tica de la enzima lisozima. Por último, en el estudio de
la actividad antimicrobiana de las pelı́culas, se observó que el polvo de Mimosa Tenuiflora
por si solo cuenta con gran actividad contra la bacterias gram-negativas y gram-positivas
y que al ser incorporado en la pelı́cula aumenta la actividad de esta.
P44
Daño a células cancerosas inducido por irradiación láser de nanopartı́culas de
oro
Miguel Ángel Camacho López1 , Noé Zamora Romero2 y Guillermo Aguilar2
1
2
Universidad Autónoma del Estado de México, Facultad de Medicina
University Of California, Riverside, Department Of Mechanical Engineering
En las últimas décadas la tendencia a nivel mundial ha sido la de implementar tratamientos más precisos y personalizados, ası́ como la de fomentar la prevención y la detección
temprana del cáncer.
Una de las técnicas más prometedoras que se ha venido desarrollando en los últimos
años para la detección y destrucción temprana de células cancerosas es la fotoacústica. Esta
técnica ha sido aplicada para la detección de cáncer en etapas tempranas por tomografı́a
fotoacústica, destrucción de células malignas por hipertermia y por daño mecánico debido
a la generación de ondas fotoacústicas inducidas por láser.
Las nanopartı́culas de oro (AuNP) ofrecen una gran cantidad de aplicaciones en biomedicina, no sólo para entregar productos farmacéuticos de manera especı́fica, sino también
para ser utilizadas como nuevos enfoques de diagnósticos y terapéuticos. El pequeño tamaño de la AuNP implica que pueden acercarse a blancos biológicos de interés para dar
tratamiento de manera especı́fica y localizada. Además, las AuNP pueden responder (resonar) a campos electromagnéticos como lo es la luz láser, con resultados ventajosos en
relación con la transferencia de energı́a a las nanopartı́culas. Esto conduce a su uso como un
agente para tratamiento por hipertermia o por efectos fotoacústicos, con lo que es posible
111
Cd. Juárez
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la generación de daño debido a cantidades citotóxicas de energı́a térmica, o por generación
de daño estructural de las células debido a las ondas de choque, respectivamente.
Para el caso del daño celular por hipertermia se han llevado a cabo experimentos in
vitro en células de HeLa, por otro lado, también se han llevado a cabo experimentos in
vitro de daño de células PC3 por efectos fotoacústicos. Ambas técnicas usadas en el trabajo
que aquı́ se presenta consiste básicamente en irradiar con láser nanopartı́culas de oro de
diferente geometrı́a incubadas en las células de cáncer.
Agradecimientos
A UCMEXUS-CONACYT por el Collaborative Grant: CN 13-625, 2013 otorgado para el financiamiento de este proyecto y a la Universidad Autónoma del Estado de México (UAEMex).
Referencias
1. Kitz M., S. Preisser, A. Wetterwald, M. Jaeger, G. N. Thalmann, M. Frenz,Vapor bubble generation
around gold nano-particles and its application to damaging of cells, Biomedical Optics Express,291304,2, No.2,February, 2011.
2. Pérez-Gutiérrez F., Camacho-López S., Evans R., Guillén G., B.S. Goldschmidt, J.A. Viator, and
Aguilar G., Plasma Membrane Integrity and Viability of Melanoma Cells Irradiated with Nanosecond
Laser Pulses, Annals of Biomedical Engineering, 38(11), 3521-3531, 2010.
3. Perez-Gutierrez F., Guillen G., Evans R., Camacho-Lopez S., Aguilar G., Cell damage extent due to
irradiation with nanosecond laser pulses under cell culturing medium and dry environment in Proceedings of SPIE, San Jose CA, 7175, pp.717514-1/717514-8,Jan 24-29, 2009.
4. Pérez-Gutiérrez F., Evans R., Camacho-López S., Aguilar G., Short and ultrashort laser pulse-induced
bubbles on transparent and scattering tissue models, in Proceedings of SPIE, San Jose CA, 6435,
pp.64350V-1-8, Jan 20-25, 2007.
5. Zharov V. P., Mercer K. E., Galitovskaya E. N., Smeltzer M. S., Photothermal nanotherapeutics and
nanodiagnostics for selective killing of bacteria targeted with gold nanoparticles, Biophys. J.90(2),
619-627, 2006.
P45
Estudio comparativo de los efectos del etanol 100 % agresivo en dos diferentes
niquelados electrolı́ticos utilizados en automóviles.
Mercedes Gomez Mares, Miriam Terrazas Guzman, Clemente Marquez y Alfonzo Mendoza
Delphi Automotive Systems, Departamento de Ing. de Materiales
La utilización del Etanol como combustible alternativo lleva ya algunos años en paı́ses tales como Brasil. Los efectos de este combustible sobre materiales empleados en piezas clave
del funcionamiento de los automóviles no es aún bien conocida. Tal es el caso de piezas
conformadas por aceros al carbón niquelados electrolı́ticamente que están sustituyendo al
acero inoxidable. Dichos materiales, aunque resistentes a los combustibles convencionales,
pueden presentar problemas para soportar a combustibles tales como el Etanol adicionado
con un paquete agresivo . En este trabajo se presenta una comparación de los efectos del
etanol agresivo en dos diferentes tipos de niquelado, uno con un flash de cobre y otro solo
con una capa de nı́quel. Ambas muestras fueron platinadas de forma electrolı́tica. Para
ambas muestras se determinó la Resistencia Potenciodinámica a la Polarización. Además
112
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se realizaron estudios, tales como EDS en piezas ya expuestas a este combustible para
conocer los productos de corrosión .
Agradecimientos
Al departamento de Ingenieria de Materiales de Delphi Automotive Systems.
Referencias
1. ASTM B689 Standard Specification for Electroplated Engineering Nickel coatings
2. ISO 14589 Metallic coatings - Electrodeposited coatings of nickel.
3. ASTM G59 Standard Test Method for Conducting Potentiodynamic Polarization Resistance Measurements
4. ASTM G 31 Laboratory immersion corrosion testing of metals.
P46
Actividad fotocatalı́tica en la degradación del AMet usando nanopolvos de
ZnO
Rafael Martı́nez Martı́nez -1 , Julián J. Carmona Rodrı́guez1 , Guillermo Juárez López2 , Isac E.
Velázquez Cruz3 y Ciro Falcony4
1
Universidad Tecnológica de la Mixteca, Instituto de Fı́sica y Matemáticas
Universidad Tecnológica de la Mixteca, Centro de Estudios de Nuevos Materiales
3
Universidad Tecnológica de la Mixteca, Instituto de Agroindustrias
4
Centro de Investigaciones y Estudios Avanzados del IPN, Departamento de Fı́sica
2
En la actualidad, importantes progresos tecnológicos se han concentrado en el desarrollo de materiales nanoestructurados, los cuales han llamado la atención debido a sus
prometedoras aplicaciones industriales. Existen diferentes vı́as para preparar materiales
funcionales avanzados, las vı́as fı́sicas resultan en general más costosas, las quı́micas mucho más económicas, como por ejemplo mediante el uso el método de Polyol, los polvos de
nanopartı́culas de ZnO se pueden obtener con relativa simplicidad. Para conseguir nanopolvos de ZnO, se parte de 3 g de Zn(NO3)2â¢6H2O, se agrega 100 ml de dietilenglicol,
más 1.2 ml de agua deionizada en un matraz de bola. Manteniendo la agitación constante, se incrementa la temperatura a 60 o C y se mantiene por una hora. Después se eleva
la temperatura hasta 120o C por una hora, finalmente en un intervalo de 170o C a 180o
C se mantiene por un tiempo de 2 horas. La cinética de degradación del AMet (azul
de metileno) utilizando en ZnO como fotocatalizador, es evaluada a través de la curva
absorbancia máxima de la solución modelo contra tiempo. Los valores experimentales graficados se ajustan a una función (absorbancia) cuya derivada al respecto al tiempo, nos
representa la velocidad de degradación. Además se presentan resultados de DRX, MEB y
luminiscencia de los nanopolvos de ZnO.
Agradecimientos
Al Ing. Jorge Carmen Flores Juan, Marcela Guerrero y Ana Bertha Soto por su valiosa aportación y soporte técnico.
Referencias
113
Cd. Juárez
CNCIM2015
1. R. Balderas-Xicohténcatl, R. Martı́nez-Martı́nez, Z. Rivera-Alvarez, J. Santoyo-Salazar, C. Falcony.
Photo and cathodoluminescence characteristics of dysprosium doped yttrium oxide nanoparticles prepared by Polyol method. Journal of Luminescence, Volume 146, February 2014, Pages 497-501
2. G. Flores, J. Carrillo, J.A. Luna, R. Martı́nez, A. Sierra-Fernandez, O. Milosevic, M.E. Rabanal.
Synthesis, characterization and photocatalytic properties of nanostructured ZnO particles obtained by
low temperature air-assisted-USP. Advanced Powder Technology 25 (2014) 1435-1441
P47
Fatigue behavior of acrylic bone cements modified with carbon nanotubes
Kevin Rios Berzunza1 , A. May Pat2 , N. Acuña González1 , G.m. Alonzo Medina 1 , J.a. Solı́s
Ruı́z2 y J.m. Cervantes Uc2
1
2
Universidad Anáhuac Mayab, División de Ingenierı́a y Ciencias Exactas.
Centro de Investigación Cientı́fica de Yucatán, A.c., Unidad de Materiales.
Bone cements have been used for many years in orthopedic surgery and have been successful in fixing artificial joints [1]. The main function of bone cement is to act as an
interface between the bone and the prosthesis, where in addition to fix, cement should be
able to absorb and distribute the loads generated by the human body during daily activities However, the in vivo bone cement is subjected to cyclic loading at about 1 million
cycles per year [2], therefore, it is essential study the fatigue strength of cements, providing
information of your durability. In this work we study the fatigue strenght of a Polymethyl
methacrylate (PMMA) bone cement with different concentration of Carbon Nanotubes
(CNT). The fatigue behavior of these CNT-PMMA bone cements were characterized in
accordance with the international standard ASTM- E1823. The frequency and load applied in fatigue test were 1 HZ and 49.5 N respectively. The load value correspond to 90 %
of the tensile strength of cement reference (within CNT). The concentration of CNT were
varying of 0.1-0.3 % and the fatigue strenght (Number of cycles before the failure) of the
resultant nanocomposite cements increase with the increase of concentration CNT.
Agradecimientos
Los autores agradecen al Consejo Nacional de Ciencia y Tecnologı́a (CONACYT) de México, el
financiamiento otorgado para la realización del presente trabajo a través de los proyectos CB2005-49024 y CB-200901-127763.
Referencias
1. Ginebra, M. P., Aparicio, C., Albuixech, E., Fernandez, E., Gil, F.J., Planell, J.A. (1999) Improvement
of the mechanical properties of acrylic bone cements by substitution of the radio-opaque agent. Journal
of Materials Science: Materials in Medicine Vol. 10, Pag 733-737.
2. Davies, J., Burke, D., OĆonnor, D., Harris, H. (1987). Comparison of the Fatigue Characteristics of
Centrifuged and Uncentrifuged Simplex P Bone Cement. Journal of Orthopaedic Research. Vol 5. Pag.
366-37.
P48
114
Cd. Juárez
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Articulo sobre las redes gpon y gpon en méxico
Angel Rangel Dominguez
Tecnologico de Estudio Superiores de Coacalco
En el presente artı́culo, se definen caracterı́sticas, elementos y componentes importantes
de la tecnologı́a de red GPON, (Gigabit Passive Optical Network).Se referencia al funcionamiento de la presente tecnologı́a que trabaja o funciona mediante fibra óptica, inclusive
se explica la estructura general de la tecnologı́a que se está trabajando y cada uno de sus
componentes. También se desarrolla el funcionamiento de los elementos con los que opera
GPON, velocidades de transmisión con las que opera y las diferentes tecnologı́as que usa,
por último se podrá visualizar en que empresas se está implementando GPON en México.
Referencias
1. Alejandro A. P. Tecnologı́a GPON, Académica Comunidad Digital de Conocimiento, (2011, Ene) disponible en: http://ingenieria1.udistrital.edu.co/digital/index.php/redesdeingenieria/article/viewFile/53/122
2. Viviana S., Impacto y masificación del uso de las redes GPON, Vol. 2 No. 1 Enero - Junio 2011.
Disponible en: http://dspace.ups.edu.ec/bitstream/123456789/31/8/Capitulo2.pdf
3. Tecnologı́a GPON. Disponible en: http://es.slideshare.net/quinho martinez/tecnologa-gpon?next slideshow=1
4. Juan S. G. H ,Tecnologı́a de Redes GPON, (2011). Disponible en http://dspace.ups.edu.ec/bitstream/123456789/31/8/C
P49
Fabricación de un sensor de gas conductimétrico con capa activa de ópalos
inversos de tio2
Mercedes Portillo Sampedro1 , Vanessa Sarahi Cambray Valladarez1 , Gerardo Francisco Pérez
Sánchez2 , Bernabé Rebollo Plata3 , Benito Zenteno Mateo4 y Estela de Lourdes Juárez Ruiz5
1
Benemérita Universidad Autónoma de Puebla, Departamento de Fı́sico Quı́mica de Materiales del ICUAP
3
Tecnológico Superior de Irapuato, Departamento de Electrónica
4
Benemérita Universidad Autónoma de Puebla , Facultad de Ingenierı́a
5
Benemérita Universidad Autónoma de Puebla , Facultad de Electrónica
2
Fabricación de un sensor de gas conductimétrico con capa activa de ópalos inversos de
TiO2
Se fabricó un sensor del tipo conductimétrico con capa activa de ópalos inversos de
TiO2 y se funcionalizó con inclusiones de paladio. El sensor fue probado al hidrógeno y los
resultados muestran que la temperatura óptima de operación y la concentración óptima
de operación fueron a 450oC y 1200 ppm de concentración de H2 a cuyas condiciones la
respuesta máxima obtenida fue de 60. Con respecto a las constantes de tiempo, los tiempos
de respuesta y recuperación correspondientes fueron de 15 seg y 15 min. respectivamente.
Es por esto que este trabajo ofrece potenciales y sensibles ventajas con respecto a la
tecnologı́a de sensores de pelı́cula delgada
Agradecimientos
Este trabajo es apoyado por los proyectos VIEP-BUAP POSM-ING13-I y ZEMB-ING-13-I.
115
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P50
Efecto inhibitorio de nanopartı́culas de plata con cubiertas orgánicas en streptococcus mutans
Angel Manuel Martinez Robles1 , Leon Francisco Espinosa Cristobal2 , Gabriel Alejandro Martinez Castañon3 , Juan Pablo Loyola Rodriguez3 , Nereyda Niño Martinez4 y Facundo Ruiz4
1
Universidad
Universidad
3
Universidad
4
Universidad
2
Juarez del Estado de Durango, Facultad de Odontologia
Autonoma de Ciudad Juarez, Departamento de Odontologia
Autonoma de San Luis Potosi, Maestria y Doctorado en Ciencias Odontologicas
Autonoma de San Luis Potosi, Facultad de Ciencias
La caries dental es la enfermedad oral más prevalente en la niñez, considerada como
una enfermedad crónica y multifactorial que representa actualmente un serio problema de
salud pública en el mundo. El microorganismo asociado a esta enfermedad es el Streptococcus mutans (S. mutans) el cual ha representado todo un reto para el control de esta
enfermedad. Aunque las nanopartı́culas de plata (AgNPs) han mostrado un efecto inhibitorio en la bacteria del S. mutans actualmente se desconoce el comportamiento inhibitorio
de nanopartı́culas de plata biofuncionalizadas orgánicamente en esta bacteria. Objetivo.
Evaluar el efecto inhibitorio de las nanopartı́culas de plata biofuncionalizadas orgánicamente en aislados clı́nicos de S. mutans. Materiales y métodos. AgNPs con cubiertas de
chitosan (CS) y albumina de suero bovino (BSA) fueron sintetizadas utilizando un método
de reducción acuoso. La caracterización se obtuvo utilizando análisis térmicos, microscopia electrónica de transmisión y dispersión dinámica de luz. La actividad antimicrobiana
fue determinada por microscopia electrónica de barrido y microdilución. Resultados. Diferentes tamaños y formas de AgNPs con cubierta de CS y BSA fueron preparados. Las
pruebas de caracterización revelaron tamaños estrechos y buena distribución de partı́culas
ası́ como la presencia de las cubiertas en las partı́culas. El efecto inhibitorio de las AgNPs
con cubiertas de BSA y CS fue más alta cuando el tamaño de partı́cula era más pequeña,
sin embargo las AgNPs con cubierta de BSA más pequeñas tuvieron mayor efecto antimicrobiano observado de forma significativa que las AgNPs con cubiertas de chitosan del
mismo tamaño. Conclusión. Las muestras de AgNPs con cubiertas de BSA y CS tuvieron
propiedades antimicrobianas especı́ficas en aislados clı́nicos de S. mutans y dicha actividad
se asoció con en el tamaño y el tipo de cubierta en la superficie de AgNPs.
Agradecimientos
Consejo Nacional de Ciencia y Tecnologia (CONACYT) y Programa de Mejoramiento del Profesorado (PROMEP)
Referencias
1. 2. Aidara AW, Bourgeois D. Prevalence of dental caries: national pilot study comparing the severity
of decay (CAO) vs ICDAS index in Senegal. Odontostomatol Trop. 2014 Mar;37(145):53-63.
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3. 9. Bhardwaj SB, Mehta M, Gauba K. Nanotechnology: role in dental biofilms. Indian J Dent Res. 2009
Oct-Dec;20(4):511-3. Review.
P51
116
Cd. Juárez
CNCIM2015
Sı́ntesis de zeolitas para la remoción de metales pesados mediante elaboración
de filtros
Christian Fernández Ramı́rez
Universidad de Guanajuato, División de Ciencias Naturales y Exactas
Resumen: La contaminación del agua residual por metales pesados en el estado de Guanajuato es un problema que afecta a la población, ya que rı́os, arroyos y lagos tienes altas
concentraciones que se han reportado causadas por las industrias minera y curtidora. En
este trabajo se plantea una solución alternativa para la potabilización del agua. Se propone fabricar filtros de zeolita para la remoción de metales pesados - arsénico, cromo,
cadmio, etc...- y evitar que la población continúe siendo severamente afectada en su estado de salud por la contaminación antropogénica por las aguas residuales. La metodologı́a
a utilizar para la fabricación de zeolitas es en medio ácido a partir de aluminato de sodio
(NaAlO2) y sı́lice (SiO2) amorfa. La ruta ácida permite la obtención de polvos zeolı́ticos
hidrotérmicamente estables y con sitios activos adecuados para la adsorción de los cationes
metálicos.
Agradecimientos
A la DCNE por permitir realizar este proyecto A mi asesor el Dr. Merced Martı́nez Rosales por
su gran apoyo para poder terminar esta investigación. A mi coasesor M.C José Rocha Jiménez
por el tiempo dedicado para seguir motivándome a aprender.
Referencias
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2. Athanasiadis, K. Y B. Helmreich, Influence of chemical conditioning on the ion exchange capacity and
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Federal Institute of Technology, LGRC-EPFL, CH-1015 Lausanne, Switzerland..
5. http://enes.unam.mx/?lang=es MX&cat=sostenibilidad&pl=contaminacion-de-cromo-hexavalente-enleon
P52
Compuestos hdpe/ fibra de madera: evaluación del desempeño de diferentes
tipos de madera y tamaño de partı́cula
Mónica Elvira Mendoza Duarte1 , K. Arias- Reyes2 , A. Vega- Rı́os1 , S. Flores- Gallardo1 , I.
Estrada- Moreno1 , C. Hernández- Escobar1 y E. López- Martı́nez1
1
2
Universidad Autónoma de Chihuahua, Facultad de Ciencias Quı́micas
Se estudiaron las propiedades mecánicas de compuestos polı́mero/madera (CPM) formulados con fibras de madera de diferentes tipos (pino, nogal, encino, cerezo). En los cuales
se consideraron dos tamaños de partı́cula diferentes: 710 µm, y 300 µm. Como matriz
117
Cd. Juárez
CNCIM2015
polimérica se empleó polietileno de alta densidad. En todos los compuestos se manejó relación en peso fibra/madera de 40/60. Debido a la naturaleza hidrofóbica del polı́mero e
hidrofı́lica de la madera, se consideró la adición de un agente compatibilizante para promover la adherencia polı́mero/partı́cula. Dos diferentes concentraciones fueron empleadas,
2 y 8 phr (partes por cien de resina). Se cree que se puede existir una influencia directa
del tamaño de partı́cula empleado ası́ como de la concentración de compatibilizante en
el mejoramiento de las propiedades mecánicas del compuesto. Se encontró que al utilizar
un tamaño de partı́cula de 710 µm y 2phr de agente de acoplamiento las propiedades
mecánicas evaluadas en tensión se ven notablemente incrementadas en comparación con
la matriz pura, mientras que los compuestos elaborados con tamaños de partı́cula de 300
µm mostraron mejores resultados en las propiedades mecánicas en la modalidad de flexión.
Agradecimientos
Agradecemos al M.C Daniel Lardizábal Gutiérrez, Ing. Arturo Hernández, M.C. Karla Campos
por su amable colaboración en el desarrollo de esta investigación.
Referencias
1. Faruk O., Matuana L. M. 2008 Nanoclay reinforced HDPE as a matrix for wood-plastic composites
Department of Forestry, Michigan State University, East Lansing, MI 48824, USA.
2. Wechslera A. a*, Hiziroglub S. b* 2006 Some of the properties of wood-plastic composites, a Universidad
Bio-Bio, Wood Composite Material and Quality, Control Laboratory, Concepcion, Chile b Department
of Natural Resource Ecology and Management, Oklahoma State University, Stillwater, OK 74078-6013,
USA.
P53
Estudió de la energı́a calorı́fica con pellets comprimidos base zacate
Noe López Perrusquia1 , S. Rodrı́guez Gonzalez12 , Marco Antonio Doñu- Ruiz3 , J. A. Juanicoloran4 y D. Sanchez Huerta5
1
Tecnológico de Estudios Superiores de Cuautitlán Iizcall, Cuautitlán Izcalli, Estado de México
3
4
Universidad Politécnica del Valle de México, Grupo Ciencia e Ingenierı́a de Materiales., Publica
5
Tecnológico de Estudios Superiores de Cuautitlán Izcalli, Publica
2
La aplicación de nuevas tecnologı́as relacionado con desechos del campo, como materiales
de aporte para la generación de energı́a calorı́fica, se ha incrementado en la actualidad,
además de ser una de las alternativas de generación de energı́a limpia ampliamente. En
el presente estudio se utilizo zacate de campo para fabricar pellets, con humedad al 10 %
de agua, además el peso, volumen y densidad, se mantuvieron constantes; manteniendo la
única variable es la cantidad de zacate.
Se elaboró una prensa manual de tornillo manual para compactar los pellst con el
porcentaje de agua establecido para este estudio. Empleando la prensa se elaboró un total
de 500 pellets con agua y zacate. Con estos pellets se obtuvo el poder calorı́fico utilizando
un protocolo de medición y la Norma alemana DIN 51900, logrando un Poder calorı́fico
13.9 MJ/Kg y de Cenizas 5.5 % Masa
118
Cd. Juárez
CNCIM2015
Finalmente el estudio de trabajo se consiguió, el diseño-manufactura del dispositivo para el pellets y la aglomeración agua-zacate, con la finalidad de obtener energı́a limpia para
grandes, medianas y micro empresas consumidoras, además de obtener otra alternativa de
Combustible limpio.
Palabras claves: Pellets, Zacate, Poder Calorı́fico, Cenizas
Agradecimientos
A CONACYT, PROMEP y Comecyt; por el apoyo para este trabajo, como su divulgación.
Referencias
1. Rojas, M. 2004. Prefactibilidad Técnica y Económica para la instalación de una planta de pellets para
combustibles a partir de desechos de madera. Tesis Ing. Forestal. Santiago, Chile. Universidad de Chile.
Escuela de Ciencias Forestales. 22-26 p.
2. Pacheco, A. 1999. Estudio Técnico-Económico de la fabricación de pellets de aserrı́n. Tesis Ing. Forestal.
Talca, Chile. Universidad de Talca. Escuela de Ciencias Forestal. 10-56 p.
3. Ryu, C.; Yang, Y. B.; Khor, A.; Yates, N. E.; Sharifi, V. N.; Swithenbank, J., Effect of fuel properties
on biomass combustion: Part I. Experiments–fuel type, equivalence ratio and particle size. Fuel 2006,
85 (7-8), 1039-1046.
4. Ãhman, M.; Boman, C.; Hedman, H.; Nordin, A.; Boström, D., Slagging tendencies of wood pellet ash
during combustion in residential pellet burners. Biomass Bioenergy, 2004, 27 (6), 585- 596.
5. Murari Mohon Roy, An experimental study of combustion and emissions of biomass pellets in a prototype pellet furnaceApplied Energy 108 (2013) 298-307,
P54
Fabricación de un acero trip
Sergio Pacheco 1 , Jesús Cruz2 , Pedro Garnica3 , J. Jaime López4 y E. José Gutiérrez5
1
Universidad Autónoma de San Luis Potosı́, D I C I M
Universidad Autónoma de San Luis Potosı́, Facultad de Ingenierı́a-instituto de Metalurgia
3
Instituto Tecnológico de Morelia, Posgrado en Metalurgia
4
Instituto Tecnológico de Morelia, Ingenieria de Materiales
5
2
Los aceros con comportamiento TRIP (TRansformation-Induced Plasticity) combinan
alta resistencia mecánica con una alta ductilidad. Esto se debe a la transformación de la
austenita retenida metaestable a martensita durante la deformación plástica. Estos aceros poseen una microestructura multifásica de 50-60 % Ferrita, 20-30 % Bainita, 5-20 %
Austenita retenida y martensita remanente, que es posible conseguir por un tratamiento
termomecánico o térmico apropiado. El presente trabajo tiene como objetivo la fabricación de un acero TRIP, el cual incluye un recocido intercrı́tico seguido de un tratamiento
isotérmico, este acero posteriormente servirá para estudiar la transformación martensı́tica
mediante mecanismos de desgaste por fricción y abrasión. En un horno eléctrico de inducción se fundió un acero AISI-1018, al cual se le agregaron Ferro-Aleaciones para obtener
la composición quı́mica 0.21 %C, 1.22 %Mn, 2.16 %Si, que se encuentra dentro del rango
tı́pico de estos aceros (0.1-0.4 %C, 1.0-2.5 %Mn, 1.0-2.5 %Si), fue vaciado en 3 lingoteras
metálicas obteniendo lingotes de 50x63.5x280 mm, que fueron cortados y laminados en
119
Cd. Juárez
CNCIM2015
caliente para obtener placas de 13x55x313 mm. De las placas se prepararon probetas para
pruebas de dilatometrı́a de 4 mm de diámetro y 10 mm de longitud y de 6.5x10x10 mm
para realizar tratamientos térmicos de recocido intercrı́tico en un rango de temperaturas
de 750 a 880oC con un tiempo de solubilización de 15 minutos, dentro del campo bifásico
Ac1 y Ac3 (730-895oC) determinadas teóricamente y mediante dilatometrı́a. Y templadas
en agua a 23 oC. Los resultados del recocido intercrı́tico muestran como la fracción de
ferrita disminuye (75-10 %) conforme aumenta la temperatura, donde a 780oC se tiene
42.4 % de ferrita. considerando esto, se hicieron recocidos intercrı́ticos a 780oC a 5, 10
y 15 minutos donde se obtuvieron porcentajes de ferrita de 50.8 %, 48.6 % y 42.1 % respectivamente. Con esto se ha determinado la primera condición del tratamiento térmico.
El trabajo futuro es determinar las condiciones del tratamiento isotérmico que finalmente
pueda generar la microestructura tı́pica de un acero TRIP, la cual será corroborada por
técnicas de microscopia óptica y difracción de rayos x.
P55
Caracterización óptica y morfológica de nanoestructuras fotónicas 2-dimensionales
Ricardo González Campuzano1 , M. E. Mata Zamora2 y D. Mendoza1
1
2
Instituto de Investigaciones en Materiales, Universidad Nacional Autónoma de México
Centro de Ciencias Aplicadas y Desarrollo Tecnológico, Universidad Nacional Autónoma de México
En el presente trabajo se desarrolló y optimizó la metodologı́a para la formación de Alúminas Anódicas Porosas (AAP) mediante el proceso de anodizado electroquı́mico, utilizando
como electrolitos ácido oxálico y ácido fosfórico con diferentes tiempos de anodización y
temperatura. La morfologı́a de las alúminas porosas obtenidas con ácido oxálico fueron
usadas como molde (o plantillas) para fabricar nanoestructuras fotónicas donde se depositó plata en los poros a diferentes tiempos. Los diámetros de poro obtenidos fueron de
100 nm y 200 nm, correspondientes al bajo y alto voltaje de anodización utilizado. Las
longitudes de poro de 10 µm y 50 µm fueron directamente proporcionales a los tiempos
de anodizado. Se presentó una mayor regularidad (u ordenamiento) de poros con ácido
oxálico en comparación con el fosfórico. Ésta regularidad con ácido fosfórico a voltajes
altos es difı́cil de obtener, pero con las condiciones experimentales aquı́ presentadas se
obtuvieron resultados favorables. La caracterización morfológica de la estructura porosa,
la capa barrera y sección transversal se llevo a cabo por medio de Microscopı́a Electrónica
de Barrido. Las propiedades ópticas se evaluaron mediante Espectroscopia de Absorción
UV-Visible. Respecto a los espectros de absorción UV-Visible para los diferentes tiempos
de depósito de Ag, se obtuvo un máximo de absorción entre 2.76 y 3.1 eV consistente con
la frecuencia de resonancia del plasmón superficial de la plata (ωp =3.7 eV). La magnitud
del máximo de la banda de absorbancia es función del tamaño de partı́cula, en este caso,
al diámetro del poro y la longitud del nanoalambre formado, por lo que, entre mayor es el
tiempo de depósito, mayor será la longitud de los nanoalambres y por tanto, mayor será la
absorción.
Agradecimientos
A M. A. Canseco y a M. E. Mata por los espectros UV-Vis. A J. E. Romero por el apoyo en la
Microscopı́a Electrónica de Barrido.
120
Cd. Juárez
CNCIM2015
Referencias
1. Mata Zamora M. Esther. Caracterización de plantillas de alúmina anódica porosa para su aplicación
en la sı́ntesis de nanoalambres cerámicos. Informe Técnico Interno, Centro de Ciencias Aplicadas y
Desarrollo Tecnológico, UNAM, México, Mayo 2004.
2. Y. B. Li, M. J. Zheng, L. Ma, and W. Z. Shen, Nanotechnology 17, 5101 (2006).
3. C. Galc, E. S. Kooij, H. Wormeester, C. Salm, V. Leca, J. H. Rector, and B. Poelsema, Journal of
Applied Physics 94, 4296 (2003).
4. Hiroyuki Fujiwara. Ellipsometry. Principles and Applications. John Wiley & Sons (2007). Tokyo, Japan.
P56
Simulation of synthesis parameters and determination of its influence on the
formation of ZnO nanorods obtained experimentally by aacd
Angelica Saenz Trevizo1 , Patricia Amezaga Madrid2 , Wilber Antúnez Flores2 y Mario Miki
Yoshida2
1
2
Centro de Investigacion en Materiales Avanzados, Conacyt
Centro de Investigación en Materiales Avanzados, Conacyt
The computational simulation and analysis of the main parameters employed for the
synthesis of ZnO nanorods grown by aerosol assisted chemical vapor deposition technique
were studied. Results were related to the crystalline structure, composition and morphology of a series of synthesized samples. Bare and TiO2 thin film covered borosilicate
glass substrates were employed for the synthesis of the nanorods. Substrates temperatures
of 723, 773 and 823K along with air flux velocities of 1 and 5 dm3.min-1, were selected
for the computational modeling in the FluidWorks environment that is included in the
SolidWorksÂ© software. Simulation outcomes for these parameters were correlated with
samples obtained by experimental synthesis. For the experimental stage, two different
nozzles scanning velocities at which the material was distributed onto the substrate were
considered: 0.2 and 1 cm.min-1. Samples morphology was analyzed by scanning electron
microscopy. Crystalline structure was studied by x-ray diffraction technique. Resulting
analysis showed that the obtention of homogeneous structures were affected by a proper
combination of the parameters. The later, as a dense and uniform distribution of material together with well defined nanorods were reached by having TiO2 thin film covered
borosilicate glass substrates, a deposition temperature of 823K, a carrier air flux velocity
of 5 dm3.min-1 and a nozzle scanning velocity of 0.2 cm.min-1. The modeled behavior of
the carrier air flux velocity and substrate temperature when having the above values, suggested a mayor and more efficient decomposition of the precursor. Furthermore, by using
the lowest nozzle scanning velocity, it was guaranteed that a higher amount of material
reached the substrate surface, giving rise to the formation of clearly shaped and homogeneous nanorods. It was also noted that the presence of a crystalline substrate provided by
the presence of a thin layer of TiO2, favored the formation and uniform distribution of
the ZnO nanorods.
Agradecimientos
Author thanks to Enrique Torres for the technical assistance and to CONACyT for the financial
121
Cd. Juárez
CNCIM2015
support.
P57
Efecto de la funcionalización de NTC en las propiedades eléctricas de compuestos poliméricos con aceite de linaza epoxidado
Susana Hernandez Lopez1 , Enrique Vigueras Santiago2 , Marco Antonio Camacho López2 y
José E. Moreno Marcelino2
1
2
Universidad Autonoma del Estado de Mexico, Facultad de Quimica
Los nanotubos de carbono (NTC) son difı́ciles de dispersar en medio lı́quido debido a
que las interacciones de van der Waals se distribuyen a lo largo de los NTC manteniéndolos aglomerados aun en un medio lı́quido. La oxidación quı́mica es de los métodos más
empleados para generar grupos polares en la superficie del NTC de manera que estos puedan interaccionar intermolecularmente con grupos funcionales afines del medio en el que
se requieren dispersar; lo que ha dado buenos resultados [2]. Se presentan en este trabajo
las curvas de percolación y las concentraciones crı́ticas de compuestos poliméricos a base
de aceite de linaza epoxidado (ALE) y tres tipos de NTC: unos sin funcionalizar y dos
funcionalizados por oxidación quı́mica [3]; la resistividad de los NTC modificados disminuyó ligeramente (505 y 431 S/m) comparada con la de los no funcionalizados (510 S/m).
Los materiales compuestos se prepararon por el método de dispersión en solución mediante
agitación ultrasónica. El seguimiento visual de la dispersión se realizó mediante un estudio
por microscopı́a óptica en distintos disolventes y a una concentración definida de NTC.
Las muestras se tomaron cada hora de haber estado bajo agitación ultrasónica, hasta 24h.
Cuando la visualización mostrara NTC individuales y no aglomerados, y esto no cambiara
con el tiempo, se determinó como el tiempo de dispersión al que se prepararon las series
mencionadas. Para los NTC no funcionalizados fue necesario un tiempo 7h mientras que
para los modificados este tiempo se redujo a 5 y 4h. Los resultados de la determinación de
la concentración crı́tica mostraron que para el ALE; los NTC no modificados se dispersan
mejor que los oxidados superficialmente, por lo que rindieron una menor concentración
crı́tica, de 2.2 % a comparación de los modificados que resultó de alrededor de 2.7 % w/w.
Agradecimientos
Proyecto UAEM 3540/2013CHT
Referencias
1. M. Meyyappan ed. Carbon Nanotubes: Science and Applications; CRC Press, 2005.
2. A. Eitan, K. Jiang, D. Dukes, R. Andrews, L.S. Schadler, Surface modification of multiwalled carbon
nanotubes: toward the tailoring of the interface in polymer composites, Chem. Mater. 15 (2003) 31983202
3. José E. Moreno Marcelino, Enrique Vigueras Santiago, Gustavo López Téllez and Susana Hernández
López. Chemical functionalization of carbon nanototubes and its effect on electrical conductivity. J.
NanoRes., 28 (2014): 51-61.
122
Cd. Juárez
CNCIM2015
P58
Evaluación de la actividad antimicrobiana de la polisuccinimida adicionada con
diferentes fracciones de aceite esencial del orégano.
Marı́a Hernández González1 , Claudia Alejandra Rodriguez González2 , Dolores Gabriela Martı́nez
Vazquez3 , Hugo Sánchez Ruiz3 , Claudia Verónica Ruiz Salazar4 y Marı́a Catalina Pérez Berúmen5
1
Universidad
Universidad
3
Universidad
4
Universidad
5
Universidad
2
Autónoma de Ciudad Juárez, Ciudad Juaréz
Autónoma de Ciudad Juárez, Ciudad Juarez
Autónoma Agraria Antonio Narro, Saltillo
Tecnológica de Coahuila, Saltillo
Autónoma de Coahuila, Saltillo
Las tendencias actuales tanto en el ámbito farmaceútico como alimentario se enfocan
hacia la búsqueda de materiales lo mas naturales e inocuos posibles, obtenidos mediantes
procesos que cumplan con los postulados de la quı́mica verde. Desde esta perspectiva la
polisuccinimida, un polı́mero obtenido mediante la policondensación del aminoácido Laspártico; ha captado la atención debido a su carácter de polı́mero tanto biodegradable
como bio-compatible. Ası́ mismo el uso de aditivos derivados de fuentes naturales, son la
alternativa mejor aceptada para la conservación alimentaria. El aceite esencial del orégano
ha sido estudiado en función a su potencial antimicrobiano y antioxidante, con resultados
satisfactorios contra bacterias gram positivas y gram negativas. En el presente trabajo
se estudió la interacción entre la polisuccinimida, obtenida mediante proceso de extrusión, y tres fracciones de aceite esencial del orégano (F1 alta timol, F2 alta carvacrol y
F3 muestra sinergista), mediante pruebas de migración y análisis infrarojo. Asi mismo se
evalúo su efecto antimicrobiano en contra de dos cultivos bacterianos puros e infecciosos,
Staphilococcus aureus (G+)y Escherichia coli (G-). La actividad antimicrobiana fue evaluada mediante la técnica de antibiograma por la prueba normalizada de Kirby-Bauer, en
donde la polisuccinimida sin impregnar no mostró efecto inhibitorio, por otro lado las tres
muestras adicionada con aceite esencial del orégano evidenciaron efecto antimicrobiano.
De los estudios de migración en tres simulantes (agua, aceite de oliva y etanol), solo la
muestra puesta en contacto con etanol, mostró migración de p-cimeno (un precursor del
timol) al medio, en la muestra adicionada con la fracción sinérgista y nula o no detectable
migración de timol y carvacrol. Del análisis infrarojo, fue posible evidenciar tanto en la
muestra de polisuccinimida libre como en la adicionada, una banda cercana a los 1700
cm-1, caracterı́stica para la vibración C=O de las amidas ciclı́cas como la polisuccinimida.
El espectro infrarojo de la muestra adicionada con aceite esencial del orégano, presenta
una banda ancha entre los 3500 y 3200 cm-1 de la tensión del grupo O-H formando parte
probablemente de un puente de hidrógeno al desplazarse hacia frecuencias mas bajas; lo
que explicarı́a la nula migración del timol y el carvacrol en el simulante etanol, por el cual
son altamente afines.
Palabras claves: Polisuccinimida, timol, carvacrol.
Referencias
1. AJIOKA, Masanobu, et al. Preparation process of polysuccinimide.U.S. Patent No 5,484,945, 16 Ene.
1996
2. Nita Tudorachi, Aurica P. Chiriac. TGA/FTIR/MS study on thermal decomposition of poly(succinimide)
and sodium Poly(aspartate). Polymer Testing 30 (2011) 397-407.
123
Cd. Juárez
CNCIM2015
3. Cesteros Iturbe. Aplicaciones de la FTIR al Estudio de las Interacciones Polı́mero-Polı́mero, Revista
Iberoamericana de Polı́meros, Volumen 5(3), 2004.
4. Cueto Wong, M.C. 2012. Determinación del Efectto inhibitorio del Aceite esencial y diferentes extractos
de orégano Lippia berlandieri Schuer) sobre el crecimiento de Fusarium Oxysporum Tanto in vitro como
como en plantula. Tesis Doctoral en ciencias biológicas de laUniversida Autónoma de Nuevo León.
5. Falcone, P., Speranza B., Del Nobile, M.A., Corbo M. R. Y Sinigaglia M. 2005. A study on the
antimicrobial activity of thymol intended as a natural preservative. Jornal of Food Protection. 68
(8):1664-1670.
P59
Evolución micro-nano-estructural en recubrimientos de nitruro titanio hafnio
fabricados por sputtering
Leandro Garcı́a González1 , Julián Hernández Torres1 , Luis Zamora Peredo1 , Teresa Hernández
Quiroz1 , Marı́a Guadalupe Garnica Romo2 , Lada Domratcheva Lvova2 y ángel Sauceda Carvajal2
1
Universidad
Universidad
3
Universidad
4
Universidad
2
Veracruzana, Centro de Investigación en Micro y Nanotecnologı́a
Michoacana de San Nicolás de Hidalgo, Facultad de Ingenierı́a Civil
Michoacana de San Nicolás de Hidalgo, Facultad de Ingenierı́a en Tecnologı́a de la Madera
Autónoma de Ciudad Juárez, Centro de Investigación Para Ciencia Aplicada y Tecnologı́a
Recubrimientos de Nitruro Titanio Hafnio (TiHfN) fueron fabricados por la técnica de
sputtering sobre sustratos de vidrio Corning. Se utilizaron los blancos metálicos de hafnio
y titanio, variando el flujo del gas de nitrógeno en 3, 5, 7 y 10 sccm. Los recubrimientos
con flujos de 3 y 5 sccm, presentaron una fase cristalina de TiN identificada como Osbornita con una estructura cristalina Cubica Centrada en la Cara. Para flujos mayores, la
fase cristalina cambia a una amorfa. El análisis Raman determinó espectros caracterı́sticos
de los componentes binarios en distintas regiones identificados como TiN y HfN, con lo
cual ratificamos lo visto por XRD e identificamos como se enlazó el hafnio. El espesor
cambia de 2.4 µm a 0.7 µm, conforme el flujo de nitrógeno es aumentado. El tamaño de
grano ronda entre 21.8 nm y 23.8 nm, considerando el plano cristalino (111). Finalmente
por FE-SEM, se aprecia una morfologı́a granular triangular de menor tamaño, para los
recubrimientos con flujos de 3 y 5 sccm, mientras que para los recubrimientos con mayores
flujos de nitrógeno, se aprecian cúmulos de mayor tamaño, con morfologı́a granular en
arreglo esférico.
Agradecimientos
Al proyecto 154516, financiado por el CONACyT dentro de la Convocatoria de Ciencias Básicas
2010. Ing. Ayesha Margarita Courrech Arias por las mediciones realizadas de difracción de rayos
X.
P60
Estructuras avanzadas de carbón con nanopartı́culas de paladio para aplicaciones electrocatalı́ticas
124
Cd. Juárez
CNCIM2015
Oseas Arciniega Cano, Carlos Martı́nez Pérez y Claudia Rodrı́guez González
Las estructuras avanzadas de carbón son estructuras no tradicionales como el grafeno,
los nanotubos de carbono y el aerogel de carbón, este tipo de materiales tienen numerosas
aplicaciones en las que destacan las aplicaciones electrónicas y biológicas. Las aplicaciones
en el campo de la electrónica tienen muchas vertientes, en nuestro caso las aplicaciones
electrocatalı́ticas. Los materiales de carbón poseen una alta conductividad eléctrica pero
una limitada actividad electrocatalı́tica, por lo que si los combinamos con otro material con alta actividad electrocatalı́tica, en este caso el paladio, obtendremos un material
con alta conductividad eléctrica y buena actividad electrocatalı́tica a un menor costo en
comparación si solo utilizamos platino o paladio. Para la fabricación del material se sintetizaron nanopartı́culas cúbicas paladio sobre aerogel de carbón y nanotubos de carbono.
La morfologı́a del material ası́ como el tamaño de partı́cula fueron determinados por SEM
y la composición del mismo fue verificada con EDS. El análisis de DRX mostró que las
nanopartı́culas cúbicas de paladio predominan sobre otra morfologı́a. La actividad electrocatalı́tica fue determinada por voltimetrı́a cı́clica. Las nanopartı́culas obtuvieron un
tamaño promedio de 15 nm.
P61
Sı́ntesis de recubrimientos cerámicos a partir de un precursor polimérico y su
comportamiento en combustible e100
Diana Consuelo Perez Perez
Universidad Autonoma de Ciudad Juarez, Universidad Autonoma de Ciudad Juarez
En la actualidad los biocombustibles representan un campo en auge como sustituto de los
combustibles fósiles. El bioetanol es ampliamente utilizado principalmente en paı́ses como
Brasil, Estados Unidos y la Unión Europea, sin embargo, su alto grado de corrosividad
genera una gran problemática; se requiere la modificación o adaptación del sistema de
inyección de gasolina que resista la corrosión. En el presente trabajo se evaluó el desempeño
del precerámico polidimetilsiloxano como recubrimiento en sustratos de acero al carbono
como protección contra los medios altamente corrosivos que generan los biocombustibles.
P62
Efecto de la estructura de la matriz de compuestos poliméricos con negro de
carbono, en el sensado de disolventes
Ethnice Dehonor Marquéz1 , Susana Hernández Lopéz2 , Enrique Vigueras Santiago2 y Alejandro
Ramı́rez Jiménez 2
1
Universidad Autónoma del Estado de Mexico, Facultad de Quı́mica
Avanzados, Unidad El Rosedal, Facultad de Quı́mica
2
En los últimos años, los compuestos poliméricos conductores han mostrado un gran poten125
Cd. Juárez
CNCIM2015
cial en la identificación de vapores orgánicos en áreas como: salud, alimentos o monitoreo
ambiental; actuando como sensores al entrar en contacto con un analito determinado. A
medida que el analito se difunde en el material, el polı́mero se hincha, provocando un
aumento en su resistencia de manera drástica.
Caracterı́sticas como sensibilidad, tiempo de respuesta, entre otras, dependen del tipo de partı́culas conductoras, de la matriz y la proporción de dichos componentes en el
material. Sin embargo, la matriz polimérica determina en gran medida el tipo de analito
a detectar, pues debe haber compatibilidad entre ellos. Por ello en el presente trabajo se
estudió el efecto que tiene la modificación de la matriz polimérica al pasar de poliestireno
(PS) a 4-Cloro poliestireno (4-ClPS), en el sensado de disolventes como son acetona, cloroformo, tetrahidrofurano y tolueno. Esto mediante la preparación de ambos compuestos
poliméricos con 8.7 %V/V de negro de carbono (NC), mediante el método disolucióndispersión ultrasónica, y la formación de pelı́culas a través de la técnica de depósito por
giro. Al someter pelı́culas de PS/NC y de 4-ClPS/NC con la misma resistencia eléctrica a
volúmenes crecientes de los disolventes mencionados, se obtuvo que aquellas de 4-ClPS/NC
presentan un considerable aumento en la sensibilidad y tiempos de respuesta menores a
los mostrados por las elaboradas con PS/NC. Los resultados se explican en términos de la
constante dieléctrica de la matriz polimérica, de la cantidad de disolvente y de su presión
de vapor.
Referencias
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polymer composites: carbon black/poly(butyl methacrylate). Polymer Bulletin.2003;50(1): 99-106.
3. Li JR, Xu JR, Zhang MQ, Rong MZ. Carbon black/polystyrene composites as candidates for gas
sensing materials. Carbon N. Y. 2003;41(12):2353-2360
4. Carrillo A, Martı́n-Domı́nguez IR, Márquez-Lucero A. Modeling and experimental testing of the effect
of solvent absorption on the electric properties of styrene butadiene rubber/carbon black chemical
sensors. Sensors Actuators B Chem. 2006;113(1):477-486.
5. Lei H, Pitt WG, McGrath LK, Ho CK. Resistivity measurements of carbon-polymer composites in
chemical sensors: impact of carbon concentration and geometry. Sensors Actuators B Chem. 2004;101(12):122-132
P63
Estudio teórico de propiedades electrónicas de nanoalambres de ZnO con Au
José Miguel Méndez Reyes y Angélica Estrella Ramos Peña
Instituto de Investigaciones en Materiales, Universidad Nacional Autónoma de México
El estudio de nanomateriales a partir de cálculos mecánico-cuánticos representa un gran
avance en el porvenir de la ciencia de materiales y la nanotecnologı́a. En el presente trabajo se explican las propiedades electrónicas de nanoalambres de ZnO, material altamente
empleado en dispositivos optoelectrónicos, catálisis fotovoltaica, celdas solares[1], materiales piezoeléctricos[2], entre otros. Estos nanoalambres han sido dopados con oro, teniendo
126
Cd. Juárez
CNCIM2015
como finalidad principal proponer nuevas alternativas de dopaje quı́mico en los nanoalambres que mejoren la eficiencia óptica y el transporte electrónico ası́ como una disminución
en el band-gap y una mayor estabilidad térmica y quı́mica aunado a que muchas técnicas
de sı́ntesis emplean oro como centro de nucleación del sistema nanoestructurado[3].
El trabajo realizado consta de tres etapas fundamentales: Efecto del confinamiento
cuántico en nanoalambres, el estudio de la presencia de un hilo de oro en el interior de la
estructura y finalmente, la presencia de átomos de oro en los intersticios o bien sustituyendo
átomos en la red. Los algoritmos empleados para el cálculo de propiedades corresponden a
la teorı́a de los funcionales de la densidad (DFT) empleando el funcional PBE[4](PerdewBurke-Ernzerhof), siendo uno de los más usados para sistemas periódicos[5]. En todas las
estructuras propuestas se hizo un análisis de energı́as de formación, densidad de estados,
potencial electrostático, diagrama de bandas y densidades electrónicas realizando cálculos
con tres bases diferentes (MIN, MIN/ECP y DND/ECP).
Agradecimientos
Proyectos DGAPA-PAPIIT UNAM Becas PRONABES UNAM CNYN UNAM, IIM UNAM, FQ
UNAM
Referencias
1. Feng. Y.,Ji. X., Duan. J., et al. J. Solid State Chem. 190, 303-308, 2012.
2. Zhang. Y., Ram. M. K., et al. J. Nanomaterials 1-22, 2012.
3. Wong. K. M., et al. J. Appl. Phys. 144, 034901, 2013.
4. Perdew. J., Bruke. K., Ernzerhof. M. Phys. Rev. Lett. 77, 18, 3865-3868, 1996.
5. Deng. X. Y., Liu. G. H., et al. Int. J. Quantum Chem. 114, 468-472, 2014.
P64
Transmisión electrónica a través de una superred finita de barreras magnetoelectrostáticas en una monocapa de grafeno
Raúl Alberto Reyes Villagrana, Victor Hugo Carrera Escobedo, Jaime Raúl Suárez López, Jesús
Madrigal Melchor y Isaac Rodrı́guez Vargas
Unidad Académica de Fı́sica, Universidad Autónoma de Zacatecas
Desde el descubrimiento del grafeno por A. Geim y K. Novoselov en 2004, este ha generado
un conjunto de investigación para explorar las diferentes propiedades de este material bidimensional. Es bien conocido que las propiedades electrónicas presentes en una estructura
de superred son muy importantes para los dispositivos electrónicos, esto sucede también
para el grafeno. En este trabajo, se calcula la transmisión de los electrones de Dirac a
través de una superred de barreras magnetoelectrostáticas en una monocapa de grafeno.
Los cálculos fueron realizados utilizando el método de matriz de transferencia y el formalismo en régimen lineal de Landauer-Büttiker. Los resultados muestran que para incidencia
normal, el incremento del número de barreras magnetoelectrostáticas, incrementa también
el número de oscilaciones en las bandas de transmisión. Además, al incrementar la razón
ancho-barrera/ancho-pozo, las bandas de transmisión se desplazan hacı́a el azul y las ventanas de transmisión disminuyen. Los efectos del campo magnético sobre los espectros de
127
Cd. Juárez
CNCIM2015
transmisión incrementan el ancho de la brecha central, ası́ también las ventanas de transmisión se hacen más angostas. Por otro lado, el incremento del campo magnético produce
picos perfectos en las bandas de transmisión, dichos picos corresponden al número de pozos en la estructura. Es necesario mencionar que el incremento del potencial electrostático
reduce el tamaño de las ventanas de transmisión. Por último, las conductancia muestra
oscilaciones que son explicadas correctamente por medio de los estados acotados.
P65
Computation study of electronic structure in the graphene/MoS2 intercaled
system
Victor A. Duran Estrada, Jorge Reyna- Alvarado, Alfredo Carranco- Rodriguez y Manuel Ramos
Universidad Autónoma de Ciudad Juárez, Department Of Physics And Mathematics
We present a computer assisted density functional theory calculations to describe the
electronic structure and quantum properties of intercalated Graphene/MoS2 array. Calculations were completed using CASTEP code with general gradient approximation. Results
indicate a stable crystallographic structure with an expansion between 6.2nm interlayer
distance in MoS2 , leading space for grapheme to insert. We will continue searching computationally for applications in nanotechnology and advanced materials fields as described
also in the literature.
* Materials Research and Technology Institute, University of Texas at El Paso 79968.
P66
Transmitancia y reflectancia óptica en estructuras monocapas y multicapas de
grafeno
Raúl Alberto Reyes Villagrana, Juan Antonio Aguilar Hernández, Jaime Raúl Suárez López,
Jesús Madrigal Melchor y Isaac Rodrı́guez Vargas
Desde el descubrimiento del grafeno hace más de 10 años, ha generado una gran expectativa por las propiedades obtenidas en los estudios realizados a nivel mundial, entre
los cuales se encuentran una alta conductividad eléctrica, una alta conductividad térmica,
alta dureza, alta flexibilidad, transparente, etc., por mencionar algunos ejemplos. Por tal
motivo, en este trabajo se presenta un estudio sobre las propiedades de transmisión, reflexión y absorción óptica del grafeno. El modelo está representado por un apilamiento de
capas de grafeno separadas por materiales dieléctricos. Dada su configuración se utilizó el
método de matriz de transferencia. Se exploran los casos de una, dos y múltiples interfaces del grafeno. Los resultados muestran que para incidencia normal, el comportamiento
128
Cd. Juárez
CNCIM2015
de transmisión y reflexión son semejantes a los que se muestran para cualquier tiempo
de material. Sin embargo, para sistemas de múltiples interfaces, la transmisión muestra
comportamientos semejantes a los de los filtros pasa-bandas. En el caso de la absorción,
esta varı́a dependiendo de los materiales dieléctricos que son utilizados.
P67
Transmitacia ultrasónica en estructuras de una y dos interfaces con incidencia
oblicua
Raúl Alberto Reyes Villagrana, Juan José Rodrı́guez Pérez, Jesús Madrigal Melchor y David
Armando Contreras Solorio
Con el propósito de generar imágenes mediante la refracción de ondas acústicas, en el
siguiente trabajo se presenta la transmitancia ultrasónica aplicada en diversos materiales como los son fluidos, sólidos y materiales biológicos. El modelo teórico esta basado
analizando la transmisión de una, dos interfaces con incidencia oblicua. Se revisa el caso
particular de una sistema multi-interfaces, utilizando la metodologı́a de matriz de transferencia. Se obtuvieron los espectros en función del ángulo de incidencia. Se muestran los
resultados obtenidos, se inspecciona hasta dónde se puede obtener información valiosa de
los espectros en función del ángulo incidente y que información es desechable, obteniendo ası́ una aproximación a los diferentes filtros existentes como por ejemplo los filtros
pasa-bandas.
P68
Optimización de geometrı́a de una molécula de pirrol y un átomo de yodo.
Juan Nabor Balderas Gutiérrez1 y J. H. Pacheco Sánchez, C. Hernández Tenorio, G. Carbajal
Franco.2
1
2
Instituto Tecnológico de Toluca, Sep
Instituto Tecnológico de Toluca, Departamento de Posgrado e Investigación
El presente trabajo muestra la optimización de geometrı́a entre una molécula de pirrol y
un átomo de yodo, tanto por un método clásico (Avogadro) como por un método cuántico
(Dmol3). Tomando como referencia la energı́a de equilibrio y la distancia de disociación
de enlace entre la molécula y el átomo, pudo construirse la gráfica del pozo de energı́a
potencial de estado base para la interacción entre el pirrol y el yodo. Diversas pruebas
muestran que el átomo de yodo al encontrarse entre la molécula de pirrol y el punto de
equilibrio presenta una fuerza de repulsión, mientras que después del punto de equilibrio
alejándose de la molécula de pirrol presenta una fuerza de atracción, cabe mencionar que
el punto de equilibrio nos indica que la fuerza de atracción es igual a la de repulsión, por lo
que se conoce como punto energı́a de equilibrio. Con los datos obtenidos puede resumirse
que esta es la distancia correspondiente a la energı́a de disociación de enlace necesaria
entre la molécula y el átomo. Los experimentos fueron realizados en los paquetes de simulación de cómputo Avogadro y DMol3, ambos paquetes arrojan datos a nivel molecular
129
Cd. Juárez
CNCIM2015
de la estructura quı́mica del sistema en interacción. Los resultados obtenidos con ambos
paquetes de cómputo son comparables en orden de magnitud, lo cual puede observarse
en los pozos de energı́a potencial correspondientes a DMol3 y Avogadro. Con el paquete
de cómputo Avogadro se obtiene una energı́a de equilibrio necesaria entre la molécula de
pirrol y el átomo de yodo de -3.982 Kcal/mol a una distancia de enlace de 4.093Å, mientras
que DMol3 arroja una energı́a de equilibrio de -5.466 Kcal/mol a una distancia de enlace
de 3.876Å. Puede concluirse que los cálculos obtenidos con el paquete de computo Dmol3
son mucho más preciso ya que está basado en cálculos de mecánica cuántica mientras que
Avogadro se basa en cálculos de mecánica clásica.
Agradecimientos
Agradezco al Dr. Juan Horacio Pacheco, a mi asesor el Dr. Celso Hernández Tenorio, ası́ como
al doctor Guillermo Carbajal Franco, que me han asesorado para hacer posible este trabajo.
Referencias
1. INTERACCIÓN DE PIRROL Y BENZOPIRROL CONCATALIZADORES DE WS2 PROMOVIDOSPOR RUTENIO. E. N. Rodrı́guez-AriasI, N. DelgadoII. I Laboratorio de Modelaje en Catálisis,
Universidad Nacional Experimental Simón Bolı́var (UNESB),Venezuela; II Universidad Nacional Experimental Politécnica Antonio José de Sucre (UNEXPO), La Yaguara, Caracas, Venezuela.
2. J. Bertrán y J, Núñez (coords), Quı́mica Fı́sica II, temas 52 y 53. Ariel, Ciencia.1a edición. (Quı́mica
Fı́sica Avanzada. Cuarto curso. Departamento de Quı́mica Fı́sica UNIVERSIDAD DE VALENCIA)
P69
Toward 50 % efficiency in solar cells
Luis M. Hernandez 1 , Carlos I. Cabrera Perdomo2 , Armando Contreras Solorio2 y Julio C.
Rimada3
1
, Faculty Of Physics. University Of Havana, University Of Havana
Academic Unit Of Physics. Autonomous University Of Zacatecas, Autonomous University Of Zacatecas
3
Solar Cell Laboratory. Institute Of Materials Science And Technology, University Of Havana, University
Of Havana
2
The inability of a single-gap solar cell to absorb energies less than the band-gap energy is
one of the intrinsic loss mechanisms which limit the conversion efficiency in photovoltaic
devices. New approaches to ultra-high efficiency solar cells based on artificially engineered
materials with designed optoelectronic properties, like semiconductor nanostructures such
as multiple quantum wells (MQW) and superlattices (SL) systems in the intrinsic region of
a p-i-n cell of wider band-gap energy (barrier or host) semiconductor. These configurations
are intended to extend the absorption band beyond the single gap host cell semiconductor. Deviation from bulk behavior needs to be taken into account at the time of describing
the device operation mechanisms, a requirement which involves theoretical approaches
for the simulation. A theoretical model has been developed to study the performance of
the strain-balanced GaAsP/InGaAs/GaAs MQW solar cell, and GaAs/GaInNAs MQW
or SL solar cells. These approaches make very attractive for space applications or for a
tripleâjunction concentrator photovoltaic cell based on a GaAs/GaInNAs bottom cell that
could reach 50 % conversion efficiency.
130
Cd. Juárez
CNCIM2015
P70
Interacción de dibenzotiofenos sobre TiO2 -anatasa (001) en la ods
Carlos Fernando Murillo Cordova1 , José Miguel Mora Fonz2 y Ignacio Cuauhtémoc López2
1
2
Universidad Juárez Autónoma de Tabasco, Disivión Académica de Ciencias Básicas
Universidad Juárez Autónoma de Tabasco, División Académica de Ciencias Básicas
El contenido de azufre ha sido en el diesel ha sido reducido a niveles ultrabajos en
muchos paı́ses, con el propósito de disminuir las emisiones dañinas de los motores a diesel
y mejorar la calidad del aire [1].
La Desulfuración Oxidativa (ODS) es una interesante alternativa para la remoción de
azufre de los combustibles. Los compuestos azufrados son oxidados a sus correspondientes
sulfonas que luego son removidas por extracción, absorción, destilación o descomposición
[2]. A temperaturas < 100◦ C y presión atmosférica, a diferencia de la Hidrodesulfuración
(HDS) [3]. LA adsorción de H2 S [4] y Tiofeno [5] sobre la superficie (001) de TiO2 -Anatasa
se ha estudiado sin incluir metales y se ha determinado que se genera principalmente por
los sitios ácidos tipo Lewis del Ti.
En éste estudio, usamos modelos de cluster de la superficie (001) TiO2 -Anatasa, Ag, Au
y H2 O2 , para analizar los mecanismos de adsorción en ODS y determinar la influencia de
los metales y el soporte en la sı́ntesis in situ de H2 O2 a partir de H2 y O2 , y en la oxidación
de compuestos azufrados a sulfonas. Usando DFT B3LYP/631G** y DFT-Plane Wave
con el funcional PBEsol.
Agradecimientos
Este trabajo es posible gracias al financiamiento de los proyectos UJAT-2012-IB-49 y PROMEP/103.5/12/3663, ası́ como al PNPC-CONACYT.
Referencias
1. Stanislaus, A.; Marafi, A.; Rana, M. S. Catalysis Today 2010, 153, 1-68.
2. Gomez Bernal, H.; Cede no nal of Chemical Reactor Engineering 2005, 3.
3. Babich, I.; Moulijn, J. Fuel 2003, 82, 607-631.
4. Huang, W.-F.; Chen, H.-T.; Lin, M. The Journal of Physi- cal Chemistry C 2009, 113, 20411-20420.
5. Guo, J.; Watanabe, S.; Janik, M. J.; Ma, X.; Song, C. Catalysis Today 2010, 149, 218-223.
P71
Simulación de la influencia de agua como solvente en la sı́ntesis de nanopartı́culas de magnétita
Blanca Elizabeth Monarrez Cordero1 , Patricia Amézaga Madrid2 y Mario Miki Yoshida2
1
2
Centro de Investigacion en Materiales Avanzados
Centro de Investigación en Materiales Avanzados, Cimav
Las propiedades microestructurales de los materiales nanoestructurados se determinan
de acuerdo a sus parámetros de sı́ntesis. Es por ello que se llevó a cabo este trabajo, con
la finalidad de conocer la influencia del agua como solvente en la morfologı́a y el tamaño
131
Cd. Juárez
CNCIM2015
de las nanopartı́culas de magnétita (MNPs). Por medio de COMSOL Multiphysics se realizaron simulaciones de la sı́ntesis de nanopartı́culas, variando el diámetro de reactor (6,
9 y 15 mm) y la temperatura (150 - 450 o C), cada 50 o C, utilizando agua como solvente de la sal precursora (FeCl2.4H2O). Este modelo permite conocer la distribución de la
sal dentro de la nanopartı́cula, su morfologı́a y el tamaño una vez que todo el solvente
(agua) se ha evaporado (1-2). Para correlacionar los resultados obtenidos en la simulación
se sintetizarón nanopartı́culas por la técnica AACVD a diferentes temperaturas. Las cuales se recolectarón en un precipitador electrostático calentado hasta 120 o C, para evitar
que las nanopartı́culas que fueron sintetizadas a bajas temperaturas (100 - 200 o C) se
disolvieran en el agua (3). Los resultados obtenidos en la simulación demostraron que las
nanopartı́culas sintetizas con agua como solvente son completamente sólidas desde 100 hasta 450 o C, y que su tamaño incrementa proporcionalmente con la temperatura, el mismo
comportamiento se observó cuando se aumentó el diámetro del reactor. Estos resultados
coinciden con los obtenidos experimentalmente, ya que de 100 a 300 o C se pueden observar nanopartı́culas completamente sólidas y después de esta temperatura y hasta 450 o C
se convierten en nanoestructuras sólidas porosas formadas de pequeños cristalitos, donde
su tamaño se incrementó proporcionalmente con la temperatura. Al variar el diámetro
del reactor (9 y 15 mm), el tamaño de cristal aumentó al incrementar la temperatura,
en el reactor de 6 mm se lograron obtener nanopartı́culas no aglomeradas de morfologı́a
completamente sólida.
P72
Medición de la impedancia eléctrica de los detectores acústicos piezoeléctricos
monocapa y multicapa
La espectroscopia de impedancias permite la resolución (separación) de las diferentes
contribuciones a la impedancia total de un material. Esta resolución está basada en el
hecho de que la constante de tiempo para cada proceso es diferente. En algunos casos, sin
embargo, parece que no existe una sola constante de tiempo para un proceso determinado,
sino que debido a cuestiones estructurales, se presenta una distribución de constantes de
tiempo. En este trabajo, se presentan diagramas Cole – Cole de detectores acústicos piezoeléctricos utilizando el piezopolı́mero PVDF. Se construyeron varios detectores acústicos
monocapa y multicapa, utilizando un conector BNC, una contra masa de Hierro-Nı́quel,
pegamento epóxico conductor, y el material activo PVDF con un diámetro de 8mm. Los
resultados muestran la influencia del conector BNC y el pegamento epóxico conductor en
las mediciones de la impedancia por medio de la representación de Nyquist.
P73
Propiedades efectivas magneto-electro-elásticas de materiales compuestos trifásico fibrosos con celda de periodicidad tipo paralelogramo
132
Cd. Juárez
CNCIM2015
Yoanh Espinosa Almeyda1 , Héctor Camacho Montes1 , Raul Guinovart Diaz2 , Reinaldo Rodrı́guez
Ramos2 , Julian Bravo Castillero2 y Juan Carlos Lopez Realpozo2
1
2
U. H., Facultad de Matemáticas y Computación
El efecto de adhesión entre las constituyentes de los materiales compuestos ha sido un
fenómeno complejo de gran interés durante los últimos años por la comunidad cientı́fica debido a la influencia que tiene sobre las propiedades efectivas del nuevo compuesto.
Dos modelos en general han sido utilizados a causa de comprender y encontrar respuestas a este fenómeno de acoplamiento: Los modelos bifásicos en los que se considera una
región de contacto perfecta o imperfecta entre las constituyentes (fibra/ matriz), (Wang
and Pan (2007), Camacho-Montes et al. (2006, 2009), Espinosa-Almeyda et al. (2011)), y
los modelos trifásicos los cuales consideran una tercera fase, como capa delgada intermedia, que describe la zona de transición entre la fibra y la matriz (fibra/interfase/ matriz),
(Wang et al. (2005), Guinovart-Dı́az (2008), Yan et al. (2013)). Una buena descripción de
un modelo bifásico con contacto imperfecto entre sus constituyentes puede ser idealizado
por la inclusión de una o más fases entre la matriz y la fibra en un compuesto bifásico,
transformándolo en un nuevo compuesto multifásico. En este trabajo, la derivación de las
propiedades efectivas de materiales compuestos trifásicos Magneto-electro-elásticos reforzados por fibras cilı́ndricas, unidireccionales y periódicamente distribuidas es reportado,
en el cual las constituyentes que lo caracterizan exhiben propiedades transversalmente
isotrópicas con simetrı́a del cristal 6 mm. Como resultado de aplicar el Método de homogeneización asintótica (MHA), expresiones analı́ticas de los problemas locales antiplanos
y de los coeficientes efectivos homogeneizados son explı́citamente descritos para el caso en
que la celda de periodicidad es de tipo paralelogramo. Esta formulación es explı́citamente
dependiente de las propiedades fı́sicas y geométricas de los materiales de cada constituyente. El efecto de la interfase sobre las propiedades efectivas y el carácter anisotrópico
del compuesto producto a la distribución de las fibras en la matriz es analizado Resultados numéricos son reportados y comparados con los obtenidos por otros modelos teóricos
reportados en la literatura.
Agradecimientos
Agradecemos al programa de Doctorado en Ciencias de los Materiales de la UACJ y al proyecto
CONACYT-CNPq 174391 MULTINANO
Referencias
1. Aboudi, J., 2001. Micromechanical analysis of fully coupled electro-magneto-thermo-elastic multiphase
composites. Smart Mater. Struct. 10, 867-877
2. Benveniste, Y., 1995. Magnetoelectric effect in fibrous composites with piezoelectric and piezomagnetic
phases. Phys. Rev. B 51, 16424-16427.
3. Bravo-Castillero, J., Rodrı́guez-Ramos, R., Guinovart-Dı́az, R., Sabina, F.J., Aguiar, A.R., Silva, U.P.,
Gómez-Muñoz, J.L., 2009. Analytical formulae for electromechanical effective properties of 3-1 longitudinally porous piezoelectric materials. Acta Mater. 57, 795-803
4. Bravo-Castillero, J., Guinovart-Dı́az, R., Rodrı́guez-Ramos, R., Mechkour, H., Brenner, R., CamachoMontes, H., Sabina, F.J., 2012. Universal Relations and Effective Coefficients of Magneto-ElectroElastic Perforated Structures. Quarterly Journal of Mechanics & Applied Mathematics. 65, 51-85
5. Camacho-Montes H., Rodrı́guez-Ramos, R., Bravo-Castillero, J., Guinovart-Dı́az, R., Sabina, F.J.,
2006. Effective coefficients for two phase magneto-electroelastic fibrous composite with square symme-
133
Cd. Juárez
CNCIM2015
try cell in plane mechanical displacement and out-of-plane electric and magnetic field case, Integrated
Ferroelectrics Vol. 83, 49-65
P74
Propiedades estructurales y electrónicas de nanotubos hı́bridos de BN/C
Alejandro Rodrı́guez Juárez1 , E. Chigo Anota2 y J. F. Sánchez Ramı́rez3
1
Instituto Politécnico Nacional, UPIITA
3
Centro de Investigación en Biotecnologı́a Aplicada, Ex-hacienda San Juan Molino Carretera Estatal
Tecuexcomac-tepetitla Km 1.5, Tlaxcala C.p. 90700, México
2
El Nitruro de Boro (BN) y el carbono (C) son materiales con alto potencial para desarrollar nanoestructuras alotrópicas, tales como nanohojas, nanotubos y fullerenos. Este
tipo de estructuras han empezado a ser estudiadas de manera significativa producto de
sus posibles aplicaciones que van desde la creación de dispositivos electrónicos [1] hasta su
utilización como medio de transporte de fármacos [2]. En este trabajo se presentan cálculos
de primeros principios, usando la teorı́a de los funcionales de la densidad (DFT) a nivel del
gradiente generalizado (GGA-HSEh1PBE) [3] para analizar las propiedades electrónicas,
quı́micas y estructurales de los nanotubos hı́bridos de nitruro de boro/carbono (BNNT/C).
Los resultados previos obtenidos muestran que el comportamiento electrónico de los sistemas tubulares hı́bridos es de carácter semiconductor (gap = 1.59 - 0.005 eV) de acuerdo
a las diferentes composiciones quı́micas analizadas. Las superficies de potencial electroestático (MEP) de estos sistemas muestran que la zona de mayor reactividad se localiza
en la zona donde se encuentran los átomos de carbono. El alto valor del momento dipolar
(24 - 25 Debye) de los sistemas predice la posible solubilidad y la dispersión en sistemas
acuosos.
Referencias
1. D. Golberg, Adv. Mater, 19, (2007), 2413
2. Ciofani G, Raffa V, Menciassi A, Cuschieri A Biotechnol Bioeng 101, (2008) 850-858: Weng Q, Wang
B, Wang X, Hanagata N, Li X, Liu D, Wang X, Jiang X, Bando Y, Golberg D ACS Nano (2014),101021
3. Heyd J. y Scuseria G. J. Chem. Phys., 121 (2004) 1187
P75
Análisis cualitativo de los tipos de pérdidas que existen en la transmisión
acústica en estructuras multicapas
Es bien conocido que en las áreas de pruebas no-destructivas, en la acústica arquitectónica
y ultrasonografı́a médica por mencionar algunos ejemplos, es muy importante el análisis
134
Cd. Juárez
CNCIM2015
de la interacción de las ondas acústicas y la materia, con el objetivo de obtener la caracterización de los materiales; sin embargo en los modelados se desprecia las perdidas
por atenuación, que pueden ser por absorción, dispersión, difracción, difusión, etc. En este trabajo se presenta un análisis e inspección de los espectros de transmisión de ondas
acústicas en función de la frecuencia con múltiples interfaces entre diferentes materiales.
Se utilizó la técnica de matriz de transferencia para calcular los espectros de transmisión.
Se aplicó el agua como medio de propagación. Se muestran los espectros de transmisión
de sistemas periódicos con incidencia normal. Se obtuvo los espectros de transmisión en
función de la frecuencia de fluidos, sólidos y materiales biológicos, se observan las perdidas
por los efectos de la atenuación dado el espesor de las interfaces, ası́ como los coeficientes
de absorción de cada uno de los materiales.
P76
Propiedades magnéticas con primeros principios utilizando DFT
Santos Marin Silva1 , S. Marı́n Silva2 , C. I. Rodrı́guez Rodrı́guez2 , F. Rábago Bernal2 , J. T. Elizalde Galindo3 y M. Antonio. Ramos3
1
Universidad Tecnológica de Ciudad Juarez, Ingenierı́a Nanotecnológia
Universidad Tecnológica de Ciudad Juárez, Ingenierı́a Nanotecnologı́a
3
Universidad Autónoma de Ciudad Juárez, Depto. de Fı́sica y Matemáticas, Instituto de Ingenierı́a y
Tecnologı́a,
2
Se presenta un estudio teórico para entendimiento de las propiedades magnéticas en
sistemas bimetálicos de aluminio (AlBx: Bx = Sr, Ta, Ca y Y). El motivo principal es
determinar la densidad de estados cuando estas se encuentran en un estado polarizado
de spin; los cálculos se realizaron basados en la teórica de densidad funcional (Density
Functional Theory), con la aproximación de densidad localizada (Local Density Approximation). De la información obtenida se logró estimar el valor de los magnetones de Bohr
para determinar propiedades magnéticas de cada estructura cristalina.
Palabras claves: Magnetismo, Densidad de Estados, Spin
Agradecimientos
Universidad Tecnológica de Ciudad Juárez
Referencias
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pag.1-9.
3. Ozdogan K., Galanakis L., First-principles electronic and magnetic properties of the half-metalic antifrreomgnet Cr 2MnBi., Vol. 321(2008), pag. 134-135.
4. O. Akira, M. Jianfu and H. Shigeo., Preparation and estructure of Al(Sr, Ca)2 HoCu2O7 and Al
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5. M. Podgorny and J. Oleszkiewicz., Electronic structure of antiferromagnetic MnTe., J.Phys: Condens.,
Matter. Vol. 9(1983). pp. 2547-2557.
135
Cd. Juárez
CNCIM2015
P77
Conductancia y transmisión electrónica en una aproximación al tiristor con
grafeno
Raúl Alberto Reyes Villagrana, Victor Hugo Carrera Escobedo, Jaime Raúl Suárez López, Jesús
Madrigal Melchor y Isaac Rodrı́guez Vargas
En 1904, J. A. Fleming patentó el primer diodo termoiónico, Luego en 1947, J. Barden, W. H. Brattain y W. B. Shockley inventaron el transistor bipolar. Posteriormente en
1958, J. S. Kilby y R. Noyce desarrollaron el primer circuito integrado. Desde entonces
se han investigado, desarrollado e implementado la electrónica análoga. Existen diferentes
dispositivos como el diodo y el transistor bipolar con estructuras pn y pnp o npn, respectivamente. Sin embargo, existe otro dispositivo que tiene una estructura pnpn, conocido
como tiristor. Este dispositivo tiene diferentes aplicaciones, pero su principal función es
el control en sistemas de alta potencia. En este trabajo se presenta un estudio sobre las
propiedades de transporte de los electrones de Dirac a través de una estructura de cuatro
barreras magnetoelectrostáticas sobre una sabana de grafeno, lo cual es una aproximación
al dispositivo tiristor. Los cálculos de la estructura pnpn fueron realizados utilizando el
método de matriz de transferencia y el formalismo en régimen lineal de Landauer-Büttiker.
Los resultados muestran que el voltaje de control abre las ventanas de transmisión como
una función de la profundidad de los pozos. Las gráficas de contorno muestran estructuras
interesantes cuando el voltaje de control para el pozo es negativo. La conductancia muestra oscilaciones y picos en la estructura. Los estados acotados muestran una degeneración
y tiene tres sub-bandas, seguidas de una caı́da que disminuyen los valores del control de
voltaje. Las oscilaciones en la conductancia se pueden explican con la apertura y cierra
de las sub-bandas de los estados acotados. Se tiene el interés de los autores, continuar
explorando las bondades que presenta el grafeno en el desarrollo de nuevos dispositivos.
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