Escuela de Ingeniería Metalúrgica y Ciencia de Materiales

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Browsing Escuela de Ingeniería Metalúrgica y Ciencia de Materiales by browse.metadata.advisor "Blanco Vásquez, Sergio Ismael"

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    Desarrollo de electrocatalizadores NiMo para la producción de hidrógeno verde mediante la electrólisis alcalina del agua
    (Universidad Industrial de Santander, 2025-05-27) Lozano Rodríguez, Yeison; Blanco Vásquez, Sergio Ismael; Delvasto Angarita, Pedro Luis; Cantillo Cuello, Nelly Margareth; Peña Ballesteros, Darío Yesid
    La transición hacia sistemas energéticos sostenibles ha impulsado el desarrollo de tecnologías limpias para la producción de hidrógeno verde. Entre ellas, la electrólisis alcalina del agua se destaca como una ruta libre de emisiones, aunque limitada por el uso de electrocatalizadores basados en metales nobles. En este trabajo, se propone el diseño, síntesis y evaluación de recubrimientos electrocatalíticos con níquel y molibdeno (NiMo y NiMoP), utilizando como materia prima un efluente industrial rico en níquel proveniente del proceso de recubrimientos metálicos. La electrodeposición se realizó en modo galvanostático, aplicando densidades de corriente entre −0,4 y −0,6 A·cm⁻² sobre sustratos de cobre. La caracterización morfológica, estructural y superficial mediante SEM-EDS. El análisis XPS reveló la formación de recubrimientos rugosos, con presencia de especies activas como Ni²⁺, Mo⁶⁺ y P⁵⁺. El comportamiento electroquímico fue evaluado mediante voltametría cíclica y ensayos de estabilidad en medio alcalino (KOH 1 M) y en soluciones de KOH + urea. Los electrodos NiMoP mostraron la mayor actividad para la reacción de evolución de hidrógeno (HER) y una buena respuesta en la oxidación de urea (UOR), con excelente estabilidad operativa durante pruebas prolongadas.
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    Obtención de recubrimientos metálicos para aplicaciones ambientales empleando como materia prima un efluente industrial que contiene níquel
    (Universidad Industrial de Santander, 2023-03-06) Sanabria González, Óscar Leonardo; Delvasto Angarita, Pedro Luis; Blanco Vásquez, Sergio Ismael; Ocampo Carmona, Luz Marina; Córdoba Tuta, Elcy Maria
    La industria de los recubrimientos auto-catalíticos, produce efluentes ricos en níquel en concentraciones que harían viable la recuperación secundaria de este metal. Ahora bien, desde la perspectiva de economía circular, se alcanza un mayor valor agregado si el producto de la recuperación posee una aplicación directa en industrias clave. De allí que, en el presente trabajo de investigación se proponga la electro-obtención de catalizadores en forma de recubrimientos de níquel, a partir del efluente de una industria local de recubrimientos auto-catalíticos. Dichos catalizadores se aplicaron para la electro-oxidación de urea en medio acuoso alcalino. El efluente utilizado, rico en níquel y fósforo, se caracterizó empleando la técnica de espectrometría de absorción atómica y espectroscopía UV-Vis, para determinar su composición química y simular su especiación química mediante un software termodinámico. Dicho efluente se utilizó, sin ningún tratamiento previo, como electrolito para la obtención de un recubrimiento Ni-P sobre un sustrato de cobre puro. Para establecer comparaciones, también se produjeron recubrimientos de níquel puro, usando como electrolito la solución estándar de níquel Watts. La estabilidad electroquímica de los electrodos así obtenidos, se evaluó mediante análisis de voltametría cíclica, empleando solución de hidróxido de potasio (KOH), a diferentes concentraciones: 1 M y 0,1 M. Además, el estudio de la capacidad catalítica de los electrodos obtenidos base níquel y níquel estándar, se realizaron mediante voltamperometría cíclica y análisis cronoamperométrico con una mezcla de KOH 1 M + urea 0,3 M y KOH 0,1 M + urea 0,3 M. Durante la electro-oxidación de la urea, el electrodo obtenido con la solución gastada rica en níquel, mostró un mejor desempeño que el electrodo obtenido de solución estándar de níquel Watts usado como estándar, con una respuesta de corriente 1,2 veces mayor que el níquel puro. También, se determinó que el electrodo obtenido a partir de la solución gastada, tiene mayor estabilidad en la regeneración del hidróxido de níquel que el electrodo de níquel puro.