División de Ciencias Básicas e Ingeniería
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- Mecanismo y cinética de nucleación de nanopartículas Se@CdSe sobre carbono vítreo en ethaline(Universidad Autónoma Metropolitana (México). Unidad Azcapotzalco., 2025-06-04) Escobar Monsalvo, NeftaliEn este proyecto de investigación se realizó, por primera vez, la síntesis del material selenio-seleniuro de cadmio con estructura core-shell (Se@CdSe) mediante electrodeposición, utilizando como solución electrolítica un disolvente eutéctico profundo (DES, por sus siglas en inglés), conformado por cloruro de colina y etilenglicol cuyo nombre es ethaline. La electrodeposición se llevó a cabo en un electrodo de carbono vítreo (ECV) en el cuál, primero, fueron depositadas partículas de selenio (Se) para posteriormente, mediante reacciones químicas de oxido-reducción y aplicando los potenciales de reducción necesarios, estas nanopartículas depositadas pudiesen formar una capa superficial de seleniuro de cadmio (CdSe) al ser llevadas a una segunda celda electroquímica con una solución que contenía cadmio (Cd). Para tal propósito se realizaron los estudios necesarios con la finalidad de determinar los potenciales de reducción tanto del Se como del Cd por separado, asegurándonos así que la reacción propuesta fuese capaz de llevarse a cabo. Se observó la morfología de las deposiciones a partir de las caracterizaciones por medio del microscopio electrónico de barrido, SEM, para el Cd y Se@CdSe de igual manera se realizaron estudios de composición a partir de la técnica de espectroscopía de rayos X de energía dispersa, EDS. Se estudió el efecto del potencial aplicado para los sistemas de Se y Cd, mientras que para el sistema de Se@CdSe se estudió la influencia del tiempo de reducción dentro de la segunda celda electroquímica. Para la determinación de los potenciales de reducción se utilizaron las técnicas electroquímicas de voltamperometría cíclica (VC) y cronoamperometría (CA) y, finalmente, mediante el estudio de las familias de transitorios potenciostáticos, se realizaron los ajustes, con ayuda de modelos fisicomatemáticos, para poder determinar el mecanismo y la cinética de nucleación de las nanopartículas obtenidas.
- 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.