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Síntesis de nanopartículas de cobre mediante novedosa ruta química
JESUS MARIA GUAJARDO PACHECO
FACUNDO RUIZ
JESUS GONZALEZ HERNANDEZ
Acceso Abierto
Atribución
En esta tesis se describe una metodología para sintetizar nanopartículas de cobre por el método de vía húmeda, con presencia de compuestos quelatantes como la etilendiamina y un agente reductor como el borohidruro de sodio, la síntesis se desarrollo a nivel laboratorio, se escalo el proceso de síntesis a nivel banco y finalmente a nivel planta piloto. Se describe el diseño, la construcción y la puesta en operación de una planta piloto para la producción de éstas nanopartículas. Así como la determinación y validación de los parámetros más importantes para controlar el tamaño de las nanopartículas, su morfología, el rendimiento de la reacción y su recuperación como pasta o polvo seco. También se presentan datos de la caracterización del producto usando UV-vis, TEM, DRX, TGA y DLS en cada una de las etapas del proceso, para comprobar que se conserva, la distribución de tamaño, pureza, morfología y otras propiedades deseadas en el producto. El objetivo general del proyecto es: encontrar un método de síntesis, para producir cobre nanométrico en solución acuosa, a nivel laboratorio, implementar las técnicas de síntesis necesarias que permitan escalar el proceso a nivel banco y finalmente a nivel planta piloto. Diseñar un reactor, contribuir en su construcción y ponerlo en operación para la producción de cobre nanométrico, en la planta piloto. Los problemas a resolver en esta investigación fueron encontrar primeramente a nivel de laboratorio, la manera de controlar la forma y tamaño de las nanopartículas de cobre obtenidas, que el porcentaje de óxido formado durante la síntesis sea el más bajo posible, la forma adecuada de recuperarlo, lavarlo y almacenarlo con la finalidad de que mantenga sus características por tiempo prolongado. Enseguida, la forma de ajustar el método para escalarlo a nivel de banco y finalmente a planta piloto.
This thesis describes a methodology to synthesize copper nanoparticles using the wet method, with the presence of chelating compounds such as ethylenediamine and a reducing agent such as sodium borohydride, the synthesis was carried out in at laboratory level. The synthesis process was then scaled up to bank level and finally to pilot plant level. The design, construction and setting up of a pilot plant for the production of these nanoparticles are described. The determination and validation of the most important parameters to control the size of nanoparticles, their morphology, the yield of the reaction and recovery as pasta or dry powder are also described. Data is also presented for the characterization of the product using UV-vis, TEM, XRD, TGA and DLS in each of the stages, to verify that it retains, size distribution, purity, morphology and other desirable properties. The overall project objective is to find a synthesis method to produce Nanometric copper in aqueous solution at laboratory level, implement the necessary synthesis and techniques that make it possible to scale the process up to bench and then to pilot plant level. Design a reactor; contribute to its construction and putting it into operation for the production of Nano scale copper in the pilot plant. The problems to be resolved in this research were first to find out how to control the shape and size of the copper nanoparticles obtained, ensure that the percentage of oxide formed during the synthesis was the lowest possible, the proper way to recover, wash it and store it in order to maintain their characteristics for a long time and finally, how to adjust the method to scale up to bank and finally to pilot plant level.
2013-12
Tesis de doctorado
Español
BIOLOGÍA Y QUÍMICA
Versión aceptada
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Aparece en las colecciones: Doctorado en Ciencia de Materiales

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