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 "Delvasto Angarita, Pedro Luis"

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    Electrodeposicion de aleaciones de ni, co y codepositos de lantano a partir de soluciones sinteticas semejantes a los lixiviados de baterias ni-mh gastadas
    (Universidad Industrial de Santander, 2019) Bustamante, Jacobo Andres; Melendez Reyes, Angel Manuel; Delvasto Angarita, Pedro Luis
    Con la finalidad de electrodepositar cobalto, lantano y níquel en su forma metálica, a partir de soluciones acuosas similares a los lixiviados de baterías gastadas de NiMH, se estudió el comportamiento electroquímico de soluciones que contenían Ni(II), Co(II), La(III) y glicina en 1 M de NH4Cl y 0.5 M H3BO3, sobre un electrodo de cobre, por una combinación de métodos electroquímicos (voltamperometría y cronoamperometría) para obtener las condiciones para codepositar La con una aleación Ni-Co. La reducción de Co(II) y Ni(II) ocurre simultáneamente con la reacción de evolución de hidrógeno (HER). La adición de glicina permite la formación de glicinatos de Co(II), Ni(II) y La(III) debido al cambio interfacial de pH ocasionado por la HER, que permiten la reducción simultánea de los metales y así obtener una aleación ternaria NiCoLa. La caracterización del depósito por microscopía electrónica de barrido de emisión de campo (FESEM) permitió examinar que el depósito tiene una morfología uniforme, y que, además, a mayor tiempo de reducción hay una aparición de grietas y un aumento en sus tamaños. Por otra parte, la espectroscopia de energías dispersadas de rayos X (EDS) confirmó la presencia de Ni, Co y La en el depósito. Para determinar los estados de oxidación del depósito, se realizó espectroscopía de fotoelectrones inducidos por rayos X (XPS), la cual reveló que en la superficie se tienen hidróxidos metálicos, óxidos metálicos y una pequeña cantidad de Ni y Co. ______________________ * Trabajo de Investigación. ** Facultad de Ingenierías Fisicoquímicas. Escuela de Ingeniería Metalúrgica y Ciencia de Materiales. Directores: Dr. Ángel Manuel Meléndez Reyes, Dr. Pedro Luis Delvasto Angarita
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    Incorporación de un residuo alcalino de la industria siderúrgica en geopolímeros basados en metacaolín: Resistencia mecánica y lixiviabilidad del conjunto
    (Universidad Industrial de Santander, 2024-02-24) Arenas Arenas, Adriana Isabel; Delvasto Angarita, Pedro Luis; Lara Castro, René Homero; Villaquirán Caicedo, Mónica Alejandra
    Los geopolímeros son una clase de materiales elaborados mediante activación alcalina los cuales tienen en su composición alumino-silicatos. Estos materiales poseen propiedades como alta resistencia química, térmica, mecánica y son potencialmente eficientes para encapsular residuos sólidos, esto es debido a que poseen baja porosidad y poca lixiviación. En el presente trabajo se sintetizaron materiales geopoliméricos basados en caolines tratados térmicamente (provenientes de la vereda Barro Blanco, Oiba, Santander), por medio de activación alcalina, incluyendo en la formulación de estos materiales un residuo industrial, específicamente polvos de acería (EAFD) de una industria siderúrgica colombiana. Se emplearon diversas técnicas de caracterización para establecer la naturaleza de los materiales producidos y se hizo seguimiento al desarrollo de propiedades mecánicas en los mismos, mediante pruebas de compresión. Por último, se utilizó el ensayo llamado procedimiento de lixiviación característica de toxicidad (TCLP, por sus siglas en inglés), a fin de evaluar la capacidad de encapsulamiento de metales pesados de los materiales geopoliméricos elaborados. Todos estos resultados, se compararon con una mezcla estándar de cemento portland y polvo de acería, a fin de reconocer diferencias entre los nuevos materiales geopoliméricos obtenidos y encapsulamiento tradicional del polvo de acería (EAFD) en el cemento. De esta forma, se buscó evaluar la movilidad de estos contaminantes dentro de la estructura del geopolímero y establecer la capacidad que tienen estos materiales de encapsular residuos peligrosos en su matriz, con el objeto de lograr disminuir o mitigar, el impacto que los EAFD ocasionan al medio ambiente.
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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.