https://ri-ng.uaq.mx/handle/123456789/8558 2026-04-04T14:16:01Z 2026-04-04T14:16:01Z Luis Fernando Ramirez Anaya https://ri-ng.uaq.mx/handle/123456789/12777 2026-03-12T07:10:46Z 2026-03-05T00:00:00Z

Estabilización de la fase cubica del Li7La3Zr2O12 mediante la impurificación con calcio y aluminio Luis Fernando Ramirez Anaya Las baterías de litio han formado parte integral de la revolución tecnológica del siglo XXI. Estas baterías son el componente de almacenamiento energético de la gran mayoría de los dispositivos móviles que se usan en la actualidad. En los años recientes, se han convertido en uno de los pilares para la transición a energías renovables y la reducción del uso de los combustibles fósiles, al ser la principal tecnología de almacenamiento de electricidad para los autos eléctricos. Uno de los puntos de investigación en el área de las baterías de litio consiste en el desarrollo de electrolitos de estado sólido, los cuales pueden utilizarse para obtener una mejor conducción, aumentar su capacidad energética y posibilitar el uso del litio metálico. El óxido de litio, lantano y zirconio ha surgido como uno de los materiales prometedores gracias a sus propiedades eléctricas y su estabilidad química. En este trabajo se sintetizaron blancos del electrolito de estado sólido Li₇La₃Zr₂O₁₂ y Li₇₊ₓ₋₃yAlᵧLa₃₋ₓCaₓZr₂O₁₂ mediante reacción en estado sólido. El blanco sintetizado tuvo un porcentaje peso/peso estimado de la fase cúbica de 97.69 %, obtenido mediante refinamiento Rietveld de los patrones de difracción de rayos X. El blanco obtenido se usó para el depósito de películas delgadas mediante la técnica de depósito por láser pulsado (PLD). Las películas se evaluaron mediante microscopía de fuerza atómica (AFM) en modo Kelvin (KPFM), lo que permitió estimar su función de trabajo superficial. Los resultados estructurales de los blancos indican que el dopaje con Ca y Al es una estrategia viable para estabilizar la fase cúbica de LLZO en materiales obtenidos por estado sólido y potencialmente aptos para aplicaciones en dispositivos de estado sólido.

2026-03-05T00:00:00Z Alan Alberto Vázquez Arvizu https://ri-ng.uaq.mx/handle/123456789/12722 2026-02-25T07:09:52Z 2026-02-10T00:00:00Z

Diseño de la distribución de una planta de producción de hidrógeno para su operación sostenible Alan Alberto Vázquez Arvizu La preocupación por la contaminación del aire ha motivado la búsqueda de fuentes de energía alternas menos contaminantes, comparadas con el uso de combustibles fósiles; una de estas alternativas es el hidrógeno. Sin embargo, la seguridad de las instalaciones es un factor crucial en la rentabilidad de los procesos de producción de hidrógeno. Por esta razón, en este trabajo se identificaron los peligros en el proceso de producción de hidrógeno verde, con el propósito de reducir el riesgo de accidentes mediante la optimización del diseño de planta. El procedimiento incluye formular el problema de determinar la disposición física de los equipos e instalaciones como un problema de optimización. La solución permite reducir costos y mejorar la seguridad. Además de identificar los peligros, se generaron escenarios de pérdida de contención de hidrógeno, mediante el uso de modelos de fuente, dispersión y efectos, conocido como análisis de consecuencia, asimismo se aplicó un procedimiento para obtener la frecuencia de estos escenarios peligrosos. Con esta información, se utilizó el análisis cuantitativo del riesgo y la programación matemática para encontrar un arreglo sostenible de este tipo de instalaciones.

2026-02-10T00:00:00Z Martín Adrián Cortés Cuán https://ri-ng.uaq.mx/handle/123456789/11361 2025-01-23T07:15:42Z 2025-02-28T00:00:00Z

Producción de hidrógeno mediante termo-fotocatálisis plasmónica utilizando la perovskita SrZrO3 dopada con Fe (III) y decorada con nanopartículas de oro Martín Adrián Cortés Cuán El hidrógeno es una alternativa prometedora a los combustibles fósiles debido a su alta densidad energética y la ausencia de contaminantes durante su combustión. Este trabajo explora la síntesis de fotocatalizadores semiconductores tipo perovskita para una producción eficiente de hidrógeno, sin que el proceso consuma más energía de la que genera. En particular, se sintetizó la perovskita de zirconato de estroncio (SrZrO3) dopada con diferentes concentraciones de iones de hierro (III) y decorada con nanopartículas de oro, caracterizando sus propiedades estructurales y electrónicas mediante diversas técnicas. Los análisis de difracción de Rayos-X confirmaron una estructura ortorrómbica y una reducción en el tamaño de cristalito con el incremento de iones de Fe (III). El dopado de Fe y el decorado con Au disminuyeron la barrera de energía prohibida de la perovskita, favoreciendo su capacidad de absorción de luz en el espectro UV-visible. Las imágenes de SEM y TEM mostraron partículas casi esféricas de 500 nm formando aglomerados de hasta 5 µm. Al evaluar la actividad fotocatalítica en la fotólisis del agua, el Au/SrZr0.97Fe0.03O3 decorado con nanopartículas de oro fue el que mostró la mayor eficiencia en la producción de hidrógeno. Este desempeño se atribuye a la reducción de la barrera de energía prohibida y la formación de una barrera tipo Schottky, que mejora la separación de cargas en la interfaz. Estos resultados destacan el efecto sinérgico entre el dopado con Fe (III) y la decoración con Au, posicionando este sistema como un candidato prometedor para la fotocatálisis en la generación de hidrógeno.

2025-02-28T00:00:00Z Carlos Daniel Constantino Robles https://ri-ng.uaq.mx/handle/123456789/11085 2024-09-04T06:25:17Z 2024-08-01T00:00:00Z

Producción de hidrógeno mediante la división de la molécula de agua utilizando fotocatálisis plasmónica Carlos Daniel Constantino Robles La división fotocatalítica del agua mediante el uso de fotocatalizadores semiconductores ofrece perspectivas prometedoras, ya que algunos materiales semiconductores pueden activar la molécula del agua utilizando energía solar, la cual se considera inagotable, para obtener hidrógeno (H₂) que posee una alta densidad energética. En este estudio, se desarrollaron fotocatalizadores plasmónicos, constituidos por la perovskita de SrTiO3 (fotocatalizador semiconductor) dopada con iones de Ce4+, en una relación de (Ce0.6Sr0.94TiO3) y decorado con nanopartículas de oro (AuNPs) a diferentes concentraciones molares de la solución precursora (x = 1, 1.5, 2 mM) para generar las especies (SrTiO3/AuxNPs y Ce0.6Sr0.94TiO3/AuxNPs). Estos catalizadores fueron evaluados en el proceso de reducción de agua mediante fotocatalisis para generar hidrógeno, utilizando la luz como fuente energética. Los fotocatalizadores plasmónicos se sintetizaron utilizando el método sol-gel para obtener SrTiO3, empleando C₁₂H₂₈O₄Ti y Sr(NO3)2 como compuestos precursoras, mientras que los iones Ce4+ se introdujeron a través de nitrato de amonio y cerio (IV). Las nanopartículas de oro (AuxNPs) se integraron en los fotocatalizadores utilizando el método de depósito-precipitación, donde soluciones de HAuCl4 de diversas concentraciones sirvieron como fuente de Au. La caracterización para evaluar sus propiedades cristalinas, ópticas, electrónicas y morfológicas se llevó a cabo mediante DRX, DRS UV-vis, Raman y TEM. Los resultados obtenidos fueron la disminución del Eg de la perovskita de 3.17 a 2.5 eV, aproximadamente, asegurando que el fotocatalizador se activa en la región visible del espectroelectromagnético, además en los resultados de UV-Vis se logra apreciar los bordes de absorción de las nanopartículas del oro, para una producción mejorada de hidrógeno. Los fotocatalizadores dopados con Ce4+ y decorados con NPs de oro fueron más activos en la PH2, superando a la fotólisis del agua y al SrTiO3. La muestra de SrTiO3/AuxNPs con una concentración de Au de 2 mM mostró una mayor conversión hacia la molécula de hidrógeno siendo de 140.93 µmolH2/g h. Aunado a lo anterior, tanto los fotocatalizadores puros, como los dopados con NPs (SrTiO3/AuxNPs y Ce-SrTiO3/AuxNPs) presentan un efecto sinergético entre los fotocatalizadores y el plasmón de las NPs de oro.

2024-08-01T00:00:00Z