Síntesis de espumas de dendritas bimetálicas Cu-Ni por electrodeposición asistida por plantilla para la eliminación de mercurio de aguas contaminadas

Torres Bermúdez, Santiago

Síntesis de espumas de dendritas bimetálicas Cu-Ni por electrodeposición asistida por plantilla para la eliminación de mercurio de aguas contaminadas

dc.contributor.advisor	Meléndez Reyes, Ángel Manuel
dc.contributor.advisor	Viáfara Arango, Cristian Camilo
dc.contributor.advisor	Tami Pimiento, Leidy Magaly
dc.contributor.author	Torres Bermúdez, Santiago
dc.contributor.evaluator	Coy Echeverría, Ana Emilse
dc.contributor.evaluator	Rincón Ortiz, Mauricio
dc.date.accessioned	2023-03-14T21:37:12Z
dc.date.available	2023-03-14T21:37:12Z
dc.date.created	2023-03-13
dc.date.embargoEnd	2028-03-13
dc.date.issued	2023-03-13
dc.description.abstract	El Convenio de Minamata es un acuerdo multilateral ambiental que tiene como objetivo proteger la salud humana y el medio ambiente de los efectos adversos del mercurio; sin embargo, Colombia es uno de los países que sigue generando una alta contaminación por mercurio, por lo que es necesario desarrollar alternativas para eliminar el mercurio. Con esta finalidad, se sinterizaron 3 estructuras tridimensionales con distinta proporción Cu:Ni mediante el método de la plantilla dinámica de burbujas de hidrógeno. Estos materiales fueron investigados para evaluar la capacidad de remoción electroquímica de mercurio a partir de una solución sintética de composición 0.1 mM HgCl2 en 0.5 M NaNO3, a través de la formación de una amalgama. Las imágenes obtenidas de los microscopios óptico, electrónico de barrido y de transmisión muestran que los materiales tienen distinto tamaños de poro y son formados por dendritas nano y micrométricas. Un mapeo elemental por EDS y datos de absorción atómica muestran que el Cu y el Ni se encuentran formando aleaciones denominadas CuNi1, CuNi2 y CuNi3, y que la cantidad de Ni aumenta en el siguiente orden CuNi1 <CuNi2 <CuNi3. La resistencia mecánica de las espumas de dendritas se evalúo bajo un flujo laminar y turbulento. El grado de remoción de mercurio fue determinado por análisis de absorción atómica y de imágenes, ya que la formación de una amalgama sobre la espuma cambia su morfología cerrando los poros de la estructura. Los materiales son capaces de remover Hg2+ a través de un proceso redox de desplazamiento galvánico; sin embargo, se liberan hacia la solución Cu2+ y Ni2+ en proporciones estequiométricas al Hg2+ reducido, lo que es evitado al suministrar un potencial. Entre mayor es la cantidad de Ni en las espumas, la cantidad de mercurio removido es mayor.
dc.description.abstractenglish	The Minamata Convention is a multilateral environmental agreement that aims to protect human health and the environment from the adverse effects of mercury; however, Colombia is one of the countries that continues to generate high mercury pollution, so it is necessary to develop alternatives to eliminate mercury. Thus, three 3D structures with different Cu: Ni ratios were sintered using the method of the dynamic template of hydrogen bubbles. These materials were investigated to evaluate the electrochemical removal capacity of mercury from a synthetic solution of composition 0.1 mM HgCl2 in 0.5 M NaNO3 through the formation of an amalgam. Images obtained from optical, scanning electron, and transmission microscopes show that materials have different pore sizes and are formed of nano and micrometric dendrites. Elemental mapping by EDS and atomic absorption data show that Cu and Ni form alloys named CuNi1, CuNi2, and CuNi3 and that the amount of Ni increases in the following order CuNi1 <CuNi2 <CuNi3. The mechanical strength of the dendrite foams was evaluated under laminar and turbulent flow. The degree of mercury removal was determined by atomic absorption and imaging analysis because the formation of an amalgam on the foam changes its morphology by closing the pores of the structure. Dendrite foams can remove Hg2+ through a galvanic displacement process releasing Cu2+ and Ni2+ into solution in stoichiometric ratios to the reduced Hg2+, which is prevented by applying a potential. The greater the amount of Ni in the foams, the greater the amount of mercury removed.
dc.description.degreelevel	Pregrado
dc.description.degreename	Ingeniero Metalúrgico
dc.format.mimetype	application/pdf
dc.identifier.instname	Universidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponame	Universidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourl	https://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.uri	https://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/12550
dc.language.iso	spa
dc.publisher	Universidad Industrial de Santander
dc.publisher.faculty	Facultad de Ingeníerias Fisicoquímicas
dc.publisher.program	Ingeniería Metalúrgica
dc.publisher.school	Escuela de Ingeniería Metalúrgica y Ciencia de Materiales
dc.rights	info:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.accessrights	info:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.coar	http://purl.org/coar/access_right/c_abf2
dc.rights.creativecommons	Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.license	Attribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subject	Espumas de nanodendritas
dc.subject	Amalgamación electroquímica
dc.subject	Descontaminación de agua
dc.subject	Desplazamiento galvánico
dc.subject	Mercurio
dc.subject.keyword	Nanodendrite Foams
dc.subject.keyword	Electrochemical Amalgamation
dc.subject.keyword	Water Decontamination
dc.subject.keyword	Galvanic Displacement
dc.subject.keyword	Mercury
dc.title	Síntesis de espumas de dendritas bimetálicas Cu-Ni por electrodeposición asistida por plantilla para la eliminación de mercurio de aguas contaminadas
dc.title.english	Synthesis of Cu-Ni Bimetallic Dendrite Foams by Template-Assisted Electrodeposition for Mercury Removal from Polluted Water
dc.type.coar	http://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.hasversion	http://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.local	Tesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregrado
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