Ingeniería y Arquitectura
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Item Determinación del comportamiento de la oxidación superficial del silicio poroso nanocristalino para su uso como posible material en sensores de contaminantes químicos(2019) Rojas Fernández, Yoselin; Ramírez Porras, ArturoEl interés en desarrollar sensores químicos rápidos y confiables de forma económica es algo que ha atraído muchos esfuerzos en la última década. Un candidato muy fuerte para esto, debido a su gran área con relación de volumen, es el silicio tratado electroquímicamente que forma silicio poroso (pSi). Este tratamiento genera nanoestructuras de silicio dentro de la matriz porosa que le proporciona excelentes cualidades de detección. Sin embargo, el principal inconveniente de este material es la rápida oxidación de su superficie que impide su uso como sensor, debido a una disminución en sus capacidades sensitivas. El objetivo de esta tesis es la determinación del comportamiento de la superficie nanocristalina de psi a través de una curva de calibración entre las alturas de los picos de óxido de silicio en la región porosa y las mediciones del ángulo de contacto. Además del uso de espectroscopía de impedancia para modelar un circuito equiva lente del proceso de oxidación. Esto se llevó a cabo mediante reflectancia total atenuada en espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FTIR-ATR) y en el método de gota sésil de ángulo de contacto (CA) durante 249 minutos. Por otro lado, la espectroscopía de impedancia (IS) se usó en muestras en contacto con aire ambiental y se aplicó en dos tipos de muestras: unas con contactos óhmicos de plata y las otras con contactos óhmicos de oro. Los contactos de plata se secaron en una cámara de nitrógeno durante dos horas antes de comenzar las mediciones de IS y los contactos de oro se depositaron por evaporación en una cámara de alto vacío y se iniciaron de inmediato las mediciones de IS. En ambos casos se obtuvieron curvas de Nyquist después de someter esas superficies a distintas fases de oxidación y se ajustó un modelo a las curvas obtenidas utilizando elementos pasivos de circuitos como resistencias, capacitores y elementos de fase constante. Los resultados indican...Item Evaluación del uso del ácido cítrico y sus disoluciones con otras sustancias orgánicas para llevar a cabo el proceso de electropulido del acero inoxidable 304(2016) Arce Flores, Keylin Djenani; Hernández Montero, NataliaSe evaluó el uso de ácido cítrico y sus disoluciones con otras sustancias orgánicas para llevar a cabo el proceso de electropulido del acero inoxidable 304. Se utilizó como patrón de comparación a las muestras procesadas siguiendo la indicación de la norma ASTM B912 la cual hace referencia a la solución típica de electropulido. Primero se hizo una revisión bibliográfica sobre antecedentes de ácidos orgánicos en procesos de electropulido de acero inoxidable, se identificó a 13 de ellos. Se clasificó cada ácido de acuerdo a su solubilidad, pKa, peligro a la salud, temperatura de descomposición y disponibilidad, después se seleccionó a 6 de ellos para iniciar la experimentación exploratoria. Se consideró las composiciones y condiciones de operación de los baños mostrados en la literatura para desarrollar la experimentación preliminar. Se identificó dos composiciones de baños electrolíticos con potencial de generar buenos resultados en el proceso de electropulido, las composiciones de los baños son: Baño A: ácido cítrico, ácido sulfúrico y agua. Baño B: ácido cítrico, ácido tartárico, ácido sulfúrico y agua. Después, se definió las variables fijas, de estudio y de respuesta. Se analizó el tipo de baño electrolítico (A o B), la concentración de ácido sulfúrico (2% m/m o 5% m/m) y el tiempo de proceso (3 min o 10 min) como factores y niveles en un diseño de experimentos factorial 23 para generar curvas de densidad de corriente en función del voltaje aplicado, con el fin de determinar la densidad de corriente idónea para electropulir en cada caso. Seguidamente, se generó un diseño de experimentos 23 por duplicado utilizando los mismos factores y niveles antes mencionados, pero manteniendo como variable fija el valor de la densidad de corriente obtenida de las gráficas. Se registró el cambio de rugosidad en cada ensayo utilizando un perfilómetro, se obtuvo imágenes microscópicas de la superficie...Item Determinación de la eficiencia energética de celdas solares sensibilizadas con pigmentos obtenidos de extractos naturales, procesos microbiológicos y nanopartículas de germanio(2014) Flores Díaz, Natalie; Torres Quirós, CindyEn el presente proyecto se caracterizaron celdas solares sensibilizadas con pigmentos de extractos naturales, pigmentos extraídos de microorganismos, y nanopartículas de germanio como co-sensibilizantes. Se procedió a mejorar el proceso de ensamblado de las celdas en conjunto con el grupo de trabajo de celdas solares del CELEQ, y con la ayuda de la experiencia del Ph.D. Thomas Moehl. Con las mejoras al proceso se logró aumentar la eficiencia de celdas sensibilizadas con el tinte de referencia Z907 de un 0,36 % a un 4,3 %. Se caracterizó la reproducibilidad de las celdas ensambladas con el proceso mejorado, para lo cual se ensamblaron 12 celdas sensibilizadas con el tinte de referencia Z907, y se obtuvieron los promedios de los parámetros característicos, JSC 12,6 ± 0,7 mA/cm2 , VOC 0,71 ± 0,03 V, Pmáx 43,0 ± 4,6 W/m2 , FF 0,48 ± 0,02 y %¿ 4,30 ± 0,46 %; valores que se encuentran dentro de los valores generalmente reportados en la literatura para celdas sensibilizadas con Z907, sin embargo, para el electrolito utilizado en las celdas, 0,6 M BMII, 0,3 M I2, y 0,5 M TBP se reportan valores de eficiencia entre 6 % a 7 %, por lo que el valor promedio obtenido todavía es bajo y se debe mejorar hasta obtener valores similares a los mencionados. Sin embargo las deviaciones con respecto a la media de los datos de eficiencia de las 12 celdas se encuentran en su mayoría entre ± 1 S, dentro de una distribución t-Student, por lo que se puede decir que el método de ensablado es bueno, y la reproducibilidad de las muestras obtenidas es confiable estadísticamente. Se caracterizaron celdas sensibilizadas con 4 diferentes pigmentos naturales, extraídos de picramnia, curcumina, caimito y rosa de Jamaica. Se emsamblaron 7 celdas con cada pigmento siguiendo las mismas condiciones para el tinte Z907, y se obtuvieron los parámetros característicos para cada pigmento, JSC 2,398 ± 0,398 mA/cm2 , VOC 0,455 ± 0,013 V, Pmáx 0,868...