Maestría en Ciencias e Ingeniería de Materiales
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- Electrodepósito de aleaciones hierro-níquel y níquel-cobalto obtenidas en un disolvente eutéctico profundo bajo la influencia de campo magnético(Universidad Autónoma Metropolitana (México). Unidad Azcapotzalco. Coordinación de Servicios de Información., 2023) Sánchez Vite, José EnriqueEn el presente estudio de investigación, se llevó a cabo la deposición electroquímica de elementos metálicos como hierro (Fe), níquel (Ni), cobalto (Co), y las aleaciones hierro-níquel (Fe-Ni), y níquel-cobalto, (Ni-Co) sobre un sustrato de carbono vítreo. Para lograr esto, se empleó una solución electrolítica basada en una mezcla eutéctica (DES) compuesta por cloruro de colina (ChCl) y urea (U), en una proporción molar de 1:2. La electrodeposición de los metales y las aleaciones se llevó a cabo bajo la influencia de un campo magnético externo constante de 1.48x10-4 T, generado por una bobina eléctrica conectada a una fuente de alimentación de 3.15 A y una temperatura de 70 °C. La reducción electroquímica de metales y aleaciones se realizó a una concentración de 50 mM para cada una de las especies electroactivas; en el caso de los medios electrolíticos que contenían ambos metales, se utilizó la misma concentración de 50 mM para cada uno de los metales involucrados. Se utilizaron técnicas electroquímicas, específicamente vcíclica y cronoamperometría, en cada sistema estudiado. La voltamperometría cíclica se empleó para determinar el rango de potencial en el cual ocurre la reducción de los iones de Fe(II), Ni(II) o Co(II), así como de otros componentes si estaban presentes, hasta alcanzar un potencial lo suficientemente negativo para lograr la deposición de los cationes metálicos sobre el sustrato de carbono vítreo. Los potenciales utilizados en los transitorios potenciostáticos de densidad de corriente se seleccionaron con base en la información obtenida de las voltamperometrías cíclicas, identificando los puntos donde se observó la reducción de los iones metálicos (Ni (II), Co (II) y Fe (II)). Se analizaron los transitorios potenciostáticos de densidad de corriente obtenidos con base en el intervalo de potencial donde se produce la electroreducción del Ni, Co y Fe, así como , y las aleaciones Fe-Ni, y Ni-Co, esto con la finalidad de conocer los mecanismos de nucleación y crecimiento en el electrodo de carbono vítreo empleado. También, se analizó la influencia del campo magnético constante en la nucleación y crecimiento de los metales, y las aleaciones de estudio antes mencionadas. El análisis muestra que esta perturbación externa aumenta la tasa de deposición de los metales lo que podría conducir a la formación de depósitos de grano más fino; así mismo se presenta una mejora significativa en el transporte masivo de las especies electroactivas hacia la superficie del electrodo.
- Recuperación electroquímica de metales a partir de baterías de iones de litio de desecho empleando como medio lixiviante Disolventes Eutécticos Profundos (DES)(Universidad Autónoma Metropolitana (México). Unidad Azcapotzalco. Coordinación de Servicios de Información., 2022-04) Sampayo Garrido, Alan AerthonEl presente trabajo se centra en el desarrollo de un proceso de reciclaje respetuoso con el medio ambiente para la recuperación de cobalto como producto de valor agregado a partir de las baterías de iones de litio (LiBs) gastadas con un disolvente eutéctico profundo, DES, formado por cloruro de colina y urea también llamado reline. El DES realiza la función de ser un medio lixiviante selectivo para extraer iones de Co (II) del LiCoO₂ proveniente de los polvos catódicos, obteniendo el Co metálico en fase solida sobre un electrodo de carbono vitreo. Además, se determinaron los parámetros cinéticos y termodinámicos del proceso de nucleación y crecimiento de los cúmulos metálicos de cobalto sobre carbono vítreo mediante modelos que involucran la nucleación 3D y el crecimiento controlado por difusión. Finalmente, se llevó a cabo la caracterización de los depósitos formados, mediante microscopia electrónica de barrido, espectroscopia dispersiva de rayos X y espectroscopía de fotoelectrones emitidos por Rayos X.