Maestría en Ciencias e Ingeniería de Materiales
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- Mecanismo y cinética de nucleación y crecimiento electroquímico de polipirrol a partir de disolventes de eutéctico profundo(Universidad Autónoma Metropolitana (México). Unidad Azcapotzalco. Coordinación de Servicios de Información., 2020-10) Ávalos Huarte, EmmanuelEn este proyecto de investigación se estudió, por primera vez, el mecanismo y cinética de la nucleación y crecimiento electroquímico de polipirrol (PPy) sobre electrodo carbonosos (carbón vítreo y pasta de carbón) a partir de su monómero (pirrol) disuelto en dos diferentes disolventes de eutéctico profundo, cloruro de colina y urea (Reline) y cloruro de colina y etilenglicol (Ethaline). Para esto se utilizaron técnicas electroquímicas como voltamperometría cíclica (CV) y cronoamperometría (CA). El PPy electrodepositado se caracterizó con microscopia electrónica de barrido (SEM) y espectrofotometría infrarroja de transformada de Fourier (FTIR). La influencia de la velocidad de barrido del potencial, el potencial aplicado y la velocidad de rotación del electrodo fueron sobre el mecanismo y la cinética del electrodepósito de PPy fue considerada. Se calcularon los coeficientes de difusión de pirrol en el sistema DES sobre carbón vítrea y se presenta una serie de estudios complementarios para la síntesis de PPy.
- Oxidación electroquímica para la degradación de ciprofloxacíno asistida con radiación ultravioleta utilizando ánodos dimensionalmente estables(Universidad Autónoma Metropolitana (México). Unidad Azcapotzalco. Coordinación de Servicios de Información., 2020-02-21) Yáñez Ríos, Ángel EduardoNumerosos reportes han descrito un aumento de los productos farmacéuticos y de cuidado personal, detectados en diversos cuerpos de agua durante los últimos años. Su continua detección es un riesgo, ya que puede significar una afectación directa hacia el ecosistema. La presencia de este tipo de contaminantes en efluentes de plantas de tratamiento de aguas residuales, demuestran las bajas eficiencias de degradación por los métodos convencionales. Debido a lo anterior, alternativas como los procesos de oxidación avanzada (AOPs, Advanced Oxidation Processes) han ganado interés, por la producción de especies oxidantes capaces de degradar compuestos altamente recalcitrantes. El acoplar dos o más AOPs, puede favorecer el aumento en la producción de agentes oxidantes (HOCl, .OH), así como incrementar la eficiencia de degradación y mineralización de contaminantes. Con este último propósito, se realizó la degradación de ciprofloxacino (20 ppm) al implementar un sistema electroquímico foto-asistido, donde se utilizó un electrodo de RuO2 como ánodo dimensionalmente estable (DSA, Dimensionally Stable Anode), sintetizado mediante el método de Pechini, en conjunto con una fuente de radiación de 254 nm y soluciones de 0.05M de NaCl como fuente de cloruros. Además, se estudió el comportamiento del sistema foto-electrocatalítico en condiciones de pH 3, 6 y 9, con ayuda de la imposición de densidades de corriente de 5 y 10 mA cm−2, ocurriendo entonces, la electrogeneración de especies de cloro activo, así como reacciones de homólisis de las mismas para la degradación del ciprofloxacino. Los productos de los sistemas se evaluaron por medio de espectroscopía UV (UV-Vis, Ultraviolet-Visible Spectroscopy), cromatografía de líquidos de alta resolución (HPLC, High Performance Liquid Chromatography) y carbono orgánico total (TOC, Total Organic Carbon). Los resultados indicaron mayor eficiencia durante el proceso a condiciones de pH 6 e imposición de 10 mA cm-2, obteniendo una mineralización promedio del 69.4±5.6%, del contaminante a 60 minutos, mientras que la degradación del contaminante ocurrió durante los primeros 5 minutos del proceso.
- Síntesis y caracterización de óxido de grafito funcionalizado con derivados y análogos de o-fenilendiamina. Obtención de bencimidazoles(Universidad Autónoma Metropolitana (México). Unidad Azcapotzalco. Coordinación de Servicios de Información., 2016-03) Barrera Pascual, María VictoriaLos materiales a base de carbono han sido estudiados recientemente debido a sus potenciales propiedades y posibles aplicaciones en el campo de la física, química, electrónica y mecánica. Un derivado del grafito es el óxido de grafito el cual si bien fue descubierto hace más de un siglo ha despertado gran interés ya que no solo ha resultado ser un precursor de bajo costo para la obtención de grafeno a gran escala si no que los grupos oxigenados del óxido de grafito han permitido funcionalizarlo covalentemente en presencia de precursores que contienen nitrógeno tales como aminas orgánicas. La funcionalizacion covalente del óxido de grafito seguido de una reducción ha logrado ser una forma eficaz de modificar su estructura química y modular sus propiedades eléctricas. Pocas investigaciones se han centrado en el estudio del óxido de grafito funcionalizado no reducido, esto provoca el interés que se tiene por estudiar el proceso de funcionalizacion para lo cual se introdujeron una serie de compuestos orgánicos con grupos amino los cuales permitieron por medio de una reacción de ciclación la formación de bencimidazoles en la estructura del óxido de grafito. El presente trabajo tuvo como objetivo funcionalizar oxido de grafito con análogos y derivados de o-fenilendiamina previamente sintetizados además de servir como precursores para la obtención de bencimidazoles disubstituidos. La síntesis de derivados de o-fenilendiamina partió de o-nitroanilina y o-fenilendiamina con 2-cloropiridina y 2-cloropirimidina respectivamente. Las reacciones fueron efectuadas de manera convencional y asistida por horno de microondas, la caracterización de los productos se realizó por Resonancia Magnética Nuclear de 1H, 13C en equipo BRUKER de 400MHz con DMSOd6 como disolvente y espectroscopia de Infrarrojo por transformada de Fourier los cuales se realizaron en estado sólido en un equipo BRUKER FT-IR ALPHA en el modo de Reflectancia total atenuada. (ATR). Previo a la funcionalizacion el grafito fue oxidado por el Método de Hummers modificado tratándolo con KMnO4 y H2SO4, y posteriormente con H2O2. La funcionalizacion se realizó por ultrasonido con una dispersión de óxido de grafito en agua desionizada, posteriormente se adicionaron los compuestos orgánicos diluidos con etanol en presencia de ácido polifosforico como catalizador y la suspensión fue calentada por 24hrs. Se caracterizaron los materiales por las técnicas de Difracción de Rayos X, Análisis termogravimétrico, espectroscopia de Infrarrojo por transformada de Fourier, Raman y Microscopia Electrónica de Barrido con espectroscopia de energía dispersiva. Finalmente, se evaluó el rendimiento electroquímico de los materiales funcionalizados no reducidos utilizando la técnica de Voltamperometría Cíclica. Se impregno oxido de grafito con nafión en un electrodo de carbón vítreo utilizado como electrodo de trabajo, un alambre de platino como electrodo auxiliar y uno de plata como electrodo de referencia en una solución acuosa 1M de H2SO4 como electrolito. Los resultados de los óxidos de grafito funcionalizados indican valores de capacitancia especifica hasta ciento cincuenta veces mayores en comparación con el óxido de grafito no funcionalizado.