Proyectos Universitarios
Síntesis y caracterización de materiales nanoestructurados para aplicaciones en biomateriales y/o catálisis
Eric Mauricio Rivera Muñoz
Centro de Física Aplicada y Tecnología Avanzada en Juriquilla, Querétaro
Área de las Ciencias Físico Matemáticas y de las Ingenierías

Datos curatoriales

Nombre de la colección

Proyectos Universitarios PAPIIT (PAPIIT)

Responsables de la colección

Ing. César Núñez Hernández; L.I. Ivonne García Vázquez

Colección asociada

@collection_name_full1@

Responsables de la colección asociada

@collection_responsible@

Dependencia

Dirección de Desarrollo Académico, Dirección General de Asuntos del Personal Académico (DGAPA)

Institución

Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM)

Identificador único (URN)

DGAPA:PAPIIT:IN107311

Datos del proyecto

Nombre del proyecto

Síntesis y caracterización de materiales nanoestructurados para aplicaciones en biomateriales y/o catálisis

Responsables

Eric Mauricio Rivera Muñoz

Año de convocatoria

2011

Clave del proyecto

IN107311

Dependencia participante

Centro de Física Aplicada y Tecnología Avanzada en Juriquilla, Querétaro

Palabras clave

@keywords@

Área

Área de las Ciencias Físico Matemáticas y de las Ingenierías

Disciplina

Ciencias de los materiales

Especialidad

Nanotecnología

Modalidad

a) Proyectos de investigación

Síntesis

El presente proyecto versa en la síntesis de materiales nanoestructurados para aplicaciones en las áreas de los biomateriales y en la de catálisis. En particular en la obtención de nanoestructuras de fosfatos de calcio susceptibles de ser utilizadas en la elaboración de biocerámicas, las cuales serán obtenidas por el método hidrotermal acelerado con microondas y mediante el crecimiento sobre geles de sílice de manera más eficiente. También se elaborarán de catalizadores nanoestructurados bi- y tri-metálicos a base de óxidos/sulfuros de metales de transición (Co, Mo, W) soportados en estructuras mesoporosas de sílice (SBA-15, SBA-16, HMS) modificadas con fósforo y aluminio, determinando las condiciones óptimas de concentración, tanto de los metales que modificarán la superficie de los soportes como de los catalizadores, para obtener la mejor actividad catalítica en la reacción de Hidrodesulfuración (HDS) de Dibenzotiofeno (DBT)._x000D_ _x000D_ También se caracterizarán exhaustivamente los materiales obtenidos mediante las técnicas de Difracción de rayos - X (XRD), Microscopía Electrónica de Barrido (SEM), Espectroscopía de energía dispersiva (EDS), Espectroscopías Micro-Raman e Infra roja (FTIR), Ultravioleta-Visible por reflectancia difusa (UV-Vis), análisis textural mediante adsorción-desorción de N2 (BET), Reducción a temperatura programada (TPR), Espectroscopía de fotoelectrones de rayos - X (XPS) y Microscopía Electrónica de Transmisión de Alta Resolución (HRTEM)._x000D_

Contribución

El tejido óseo está compuesto por una fase mineral que ocupa un 69% de su peso total, un 9% de agua y un 22% de una matriz orgánica, la cual se compone, a su vez, básicamente de colágeno (90-96%); la fase mineral está compuesta principalmente de micro- y nano-cristales de fosfatos de calcio, dentro de los cuales la Hidroxiapatita (HAp), cuya formulación química es Ca10(PO4)6(OH)2, es la más importante. Otras fases minerales presentes en el hueso son el fosfato dicálcico (Ca2P2O7), el fosfato de calcio dibásico (DCP, CaHPO4), el fosfato tricálcico (TCP; Ca3(PO)2) y algunas fases amorfas de fosfatos de calcio._x000D_ _x000D_ Desde el punto de vista de la Ciencia de Materiales, el tejido óseo se clasifica como un “composite”, en el que la parte mineral soporta casi la totalidad de las cargas mecánicas y la parte orgánica (colágeno) sirve como un material de enlace, que además amortigua impactos, proporcionando flexibilidad a los huesos._x000D_ _x000D_ El proceso de mineralización del tejido óseo es muy complejo y en gran parte sigue siendo desconocido. Los principales constituyentes de las sales inorgánicas que forman el hueso se encuentran presentes, en forma de soluciones acuosas, en el fluido fisiológico. De ahí la idea de reproducir de alguna forma las condiciones en que se lleva a cabo la síntesis de estos fosfatos de calcio de manera natural. _x000D_ _x000D_ Debido a lo anterior, resulta obvio el estudio de las biocerámicas como posibles sustitutos de tejido óseo, y en particular a los fosfatos de calcio, tales como la hidroxiapatita; estos materiales proveen una superficie adecuada para la adhesión de células, la cual permanece mediante la acción enzimática de las mismas. El comportamiento in vivo de los implantes de fosfato de calcio depende de varios factores, entre los cuales los más importantes son las relación Ca/P, la estructura cristalina y la porosidad. El ambiente fisiológico puede tener también una influencia decisiva en la respuesta biológica._x000D_ _x000D_ Con el presente proyecto se contribuirá de dos formas importantes: la generación de conocimiento en cuanto a los procesos de biomineralización y la síntesis de un material útil susceptible de ser usado en la fabricación de biocerámicas._x000D_ _x000D_ Por otro lado, la investigación en Hidrodesulfurización (HDS) para la producción de combustibles limpios se ha convertido en un importante tema de estudio de Catálisis ambiental en todo el mundo. _x000D_ _x000D_ Las regulaciones ambientales en muchos países exigen la producción de combustibles derivados del petróleo ambientalmente más amigables con contenidos de azufre más bajos. _x000D_ _x000D_ El contenido de azufre en los combustibles es una preocupación ambiental debido a que durante la combustión, éste se convierte en SOx , el cual no solo contribuye a la lluvia ácida, sino también envenena el catalizador del convertidor catalítico utilizado en el tratamiento de las emisiones de los gases de escape de los automotores. _x000D_ Entonces, el proceso de la eliminación profunda del azufre se ha convertido en un problema muy serio en todo el mundo debido a que las especificaciones en las regulaciones impuestas en el contenido del mismo en los combustibles son cada vez más estrictas exigiendo niveles cada vez más bajos, mientras que los contenidos de azufre en los cortes del petróleo son cada vez más altos. _x000D_ En consecuencia, la producción de combustibles de transporte ultra limpios es un tópico de enorme interés en las industrias del petróleo y automotriz y de la comunidad científica en todo el mundo. Los retos en la producción de combustibles con contenidos ultra bajos de azufre en una manera económicamente factible son una de las principales razones de las refinerías para mejorar las tecnologías existentes y para desarrollar nuevas tecnologías incluyendo catalizadores, procesos y reactores._x000D_ _x000D_ El desarrollo y aplicación de catalizadores más activos y más estables son de las opciones más deseadas ya que ellas pueden mejorar la productividad e incrementar la calidad del producto sin impactos negativos en el capital de inversión._x000D_ _x000D_ Los catalizadores actuales empleados en la etapa de hidrotratamiento del petróleo no cumplen con estas nuevas normas, por lo que es urgente y de mucha importancia desarrollar nuevos y mejores catalizadores. Es por esta razón que la investigación en catalizadores para hidrodesulfurización (HDS) se ha convertido en un importante tema de estudio en catálisis ambiental en todo el mundo. La síntesis de catalizadores trimetálicos nanoestructurados soportados en sílices mesoporosas abre un panorama de aplicaciones muy amplio en diferentes áreas. Los conocimientos generados por los estudios propuestos tienen gran importancia en la creación de bases científicas para la preparación de mejores catalizadores de HDS, así como para la industria petrolera, permitiendo el procesamiento profundo de los cortes pesados del petróleo, mejorando así la calidad de los combustibles y el disminuir la contaminación ambiental._x000D_

Información general

Cómo citar esta página

Dirección de Desarrollo Académico, Dirección General de Asuntos del Personal Académico (DGAPA). %%Síntesis y caracterización de materiales nanoestructurados para aplicaciones en biomateriales y/o catálisis%%, Proyectos Universitarios PAPIIT (PAPIIT). En %%Portal de datos abiertos UNAM%% (en línea), México, Universidad Nacional Autónoma de México.
Disponible en: http://datosabiertos.unam.mx/DGAPA:PAPIIT:IN107311
Fecha de actualización: 2017-03-13 00:00:00.0
Fecha de consulta:

Políticas de uso de los datos

@publication_policy@

Contacto de la colección

Para más información sobre los Proyectos PAPIIT, favor de escribir a: Dra. Claudia Cristina Mendoza Rosales, directora de Desarrollo Académico (DGAPA). Correo: ccmendoza #para# dgapa.unam.mx



* Descripción:



Correo electrónico: