Maestría en Ciencias e Ingeniería de Materiales
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- Síntesis sol-gel de GdVO₄: Ybᶾ⁺, Xᶾ⁺ (X=Tm, Er, Ho) con propiedades de “up-conversion”(Universidad Autónoma Metropolitana (México). Unidad Azcapotzalco. Coordinación de Servicios de Información., 2022) Ramírez García, LeninEn el presente trabajo se sintetizaron polvos luminiscentes con propiedades de conversión hacia arriba o como comúnmente se le conoce por su anglicismo: “upconversion” por el método sol-gel, se llevaron a cabo caracterizaciones por difracción de rayos X, espectroscopia infrarroja, microscopia electrónica de barrido y espectroluminiscencia. Los polvos fueron sintetizados a diferentes temperaturas, desde 600°C hasta 1000°C, con aumentos de temperatura en intervalos de 100°C. Los resultados de difracción por rayos X (DRX) muestran que los polvos sintetizados alcanzaron la fase cristalina desde los 600°C, se observa un aumento de la cristalinidad de los polvos sintetizados debido al incremento de temperatura. La espectroscopia infrarroja (FTIR) muestra los enlaces inorgánicos característicos de los compuestos V-O y Gd-O. La microscopia electrónica de barrido (MEB) mostró que los polvos sintetizados contenían mayormente partículas semiesféricas, siendo congruente con el proceso de síntesis de los polvos. La espectroluminiscencia arrojó pruebas de que el iterbio trabaja como sensibilizador, ya que cede su energía para que el otro dopante aumente su emisión, esto puede observarse en los tres sistemas sintetizados.
- Nanocompósito de Óxido de Zinc y Óxido de Titanio con propiedades fotocatalíticas para la degradación de metamizol(Universidad Autónoma Metropolitana (México). Unidad Azcapotzalco. Coordinación de Servicios de Información., 2022) Pérez Carrasco, ChristianEl objetivo principal de este trabajo de tesis fue sintetizar un fotocatalizador a base de óxido de titanio (TiO₂) y óxido de zinc (ZnO) para ser evaluado fotocatalíticamente en la degradación del fármaco metamizol. Las síntesis de los tres fotocatalizadores (TiO₂@ZnO, TiO₂ y ZnO) fueron realizadas porel método de síntesis hidrotermal. Se llevaron a cabo los experimentos de fotocatálisis para la degradación de fármacos (metamizol) y el tratamiento de aguas, debido a que es un grave problema de contaminación ambiental que debe ser atacado para reducir su impacto en el medio ambiente. Se llevó a cabo la evaluación fotocatalítica del compósito sintetizado, el cual fue dispersado en una solución de 100 ml de agua contaminada con una concentración de 250 mg/L (250 ppm) de metamizol. Esta solución fue sometida a irradiación con luz ultravioleta (UV) y visible por 4 horas, tomando alícuotas en los intervalos de tiempo deseados durante la degradación del fármaco para estudiar la cinética de reacción. Además, durante los experimentos fotocatalíticos se modificaron algunas variables y se ajustó a diferentes pH la solución contaminada. La evaluación de las estructuras cristalinas se realizó por medio de la técnica de difracción de rayos X (DRX) para sólidos, con la cual se determinaron las fases cristalográficas presentes en cada muestra. También, fue utilizada la microscopía electrónica de barrido (MEB) para visualizar la morfología de los sistemas obtenidos y la distribución de tamaño de partícula. Se determinó la composición química de las muestras mediante la interpretación y asignación de modos vibracionales en relación con las bandas de absorción obtenidas por medio de la espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FTIR). Finalmente, se empleó la espectroscopía (UV-vis) para obtener e interpretar los espectros de absorción; y, por lo tanto, determinar cuál es el material que más luz absorbe. Así mismo, por medio de esta técnica se determinó el porcentaje de degradación del metamizol, relacionando las absorbancias del espectro con las concentraciones del fármaco por medio de una curva de calibración.
- Efecto de la concentración de hidróxido de sodio en la emisión de luz azul del oxido de zinc dopado con calcio por síntesis hidrotermal(Universidad Autónoma Metropolitana (México). Unidad Azcapotzalco. Coordinación de Servicios de Información., 2022-08) Garcés Patiño, Luis AntonioEl desarrollo de materiales fotoluminiscentes de bajo costo y ecológicos es de interés actual para producir dispositivos emisores de luz blanca más eficientes y económicos. En este sentido, se realizó la síntesis y caracterización de ZnO dopado con Ca (ZnO:Ca) con el objetivo de estudiar el efecto de la concentración molar de la solución de hidróxido de sodio (NaOH) en su fotoluminiscencia azul. Se empleo el método hidrotermal para obtener polvos de ZnO:Ca utilizando trietanolamina como surfactante y NaOH como agente precipitante. Para evaluar el material, se caracterizó por difracción de rayos X (XRD), microscopia electrónica de barrido (SEM), espectroscopia de infrarrojo por transformada de Fourier (FTIR), espectroscopia ultravioleta–visible (UV–Vis) y espectroscopia de fotoluminiscencia (PL). En una primera fase de la investigación, se estudió el efecto de la concentración de dopante en la fotoluminiscencia del ZnO:Ca con el fin de determinar la concentración de Ca que favoreciera la mayor intensidad de la emisión azul. Se prepararon cinco muestras a distintas concentraciones de Ca, con la misma concentración molar de NaOH y una de ellas sin usar surfactante. En la segunda fase, se prepararon tres muestras a distintas concentraciones molares de NaOH y a la concentración optima de Ca determinada en la fase anterior. Se encontró que las muestras exhiben fotoluminiscencia en la región visible (azul, verde, amarilla y roja) e infrarroja cercana (NIR), y sus intensidades dependen de la longitud de onda de excitación. Los diagramas de cromaticidad CIE (Commission Internationale de l’Eclairage) mostraron que el color de la emisión se sintonizo de la región azul a la naranja-rojizo pasando por la región blanca a medida que la concentración de Ca cambio y de la región azul a la amarilla-anaranjada al aumentar la molaridad de la solución de NaOH. Con este trabajo, mostramos que el ZnO:Ca es capaz de producir varios colores de emisión, por lo que es un candidato adecuado para aplicaciones en dispositivos de iluminación de estado sólido (SSL) para generación de luz blanca y la emisión NIR podría ser útil para aplicaciones biomédicas.
- Proceso de transferencia de energía en el sistema Plata – Terbio – Manganeso, en vidrios de Borato de Bario (BBO)(Universidad Autónoma Metropolitana (México). Unidad Azcapotzalco. Coordinación de Servicios de Información., 2020) Arredondo Martínez, Gabriela VereniceEn el presente trabajo se reporta el desarrollo de materiales luminiscentes (vidrios de borato de Bario (BBO y BBOC), sin dopar y dopados con iones Ag, Tb, Mn, Ag/Tb, Ag/Mn, Tb/Mn, Ag/Tb/Mn), así como el estudio de sus propiedades fotoluminiscentes. Se sintetizaron vidrios BBO (utilizando como precursores ácido bórico e hidróxido de Bario) y BBOC (utilizando como precursores carbonato de Bario y Boro vítreo), los cuales fueron preparados básicamente en dos etapas: la primera consistió en la síntesis de polvos de borato de Bario dopados con iones Plata, Terbio y Manganeso, para ello, se utilizó la técnica de evaporación de solventes, debido a que es una técnica económica y escalable; variando los porcentajes de los precursores utilizados como dopantes (Nitrato de Plata [AgNO3], óxido de Terbio [Tb2O3] y óxido de Manganeso [MgO]). La segunda etapa consistió en la preparación de los vidrios, mediante la técnica de fundición, elevando su temperatura hasta 1100°C. Las propiedades ópticas se midieron mediante la técnica de fotoluminiscencia; la longitud de onda utilizada para la excitación de los vidrios BBO:Ag, fue de 370 nm; para BBO:Mn, 350nm; BBO:Tb, 375nm, BBO:Ag,Mn, 230nm; BBO:Ag,Tb, 373nm; BBO:Tb,Mn, 373nm y finalmente para el vidrio tridopado (BBO:Ag,Tb,Mn), la longitud de onda de excitación fue de 370nm. Para el caso de Terbio como dopante en los vidrios BBO, a una concentración de 1.0 y 1.5%, se obtuvo una emisión óptica en color verde con una pureza de emisión de 38 y 39%, respectivamente, mientras que la emisión del vidrio con concentración de Terbio a 0.5%, resultó en una emisión en azul con una pureza de 52%; sin embargo, los vidrios BBOC:xTb [x=0.5, 1.0 y 1.5%], tuvieron una pureza de emisión de 95, 96 y 96.7%. Para los metales de transición como dopantes (Mn2+ y Ag+), resultó la emisión más eficiente en una longitud de onda correspondiente al azul-blanco, con una pureza de 69 y 85% respectivamente; en el caso de los vidrios BBO:Tb,Mn y BBO:Ag,Tb, más eficientes, se obtuvo una emisión de luz verde, con una pureza de emisión de 39 y 22%; sin embargo, el vidrio BBO:Ag,Mn, presentó una emisión en azul-blanco, con una pureza de 53%; por último el vidrio tridopado más eficiente (BBO:0.1Mn,1.0Tb,1.0Ag), presentó una emisión BBO:1.5Tb) tienen una temperatura de cristalización (Tc) muy similar, la cual está entre 795 – 820°C. Se realizó un análisis por ATD de los vidrios tridopados, en los cuales se observó que el vidrio BBO:0.1Mn,1.0Tb,0.5Ag tuvo un Tg de 322°C, siendo esta la menor temperatura en comparación con los otros dos sistemas analizados (BBO:0.1Mn,1.0Tb,1.0Ag y BBO:0.1Mn,1.0Tb,1.5Ag). Comparando las temperaturas Tx (temperatura de semi-cristalización) y Tc (temperatura de crsitalización), de los vidrios tridopados, resultaron ser muy similares, siendo las temperaturas máximas de 660 y 690°C, respectivamente. Finalmente se realizó microscopía de calefacción (MC), a los vidrios tridopados, este análisis indica el cambio en la forma y área del material conforme se aumenta la temperatura, obteniendo que la temperatura de fusión para los tres sistemas, es de 800°C aproximadamente. La temperatura de reblandecimiento de las muestras ronda por los 670°C. A partir de esta temperatura comienza un cambio notable en la forma de la probeta, siendo de esfera, posteriormente de semiesfera, hasta que finalmente el material pierde su forma completamente a los 800°C.