Obtención de recubrimientos metálicos para aplicaciones ambientales empleando como materia prima un efluente industrial que contiene níquel

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dc.contributor.advisorDelvasto Angarita, Pedro Luis
dc.contributor.advisorBlanco Vásquez, Sergio Ismael
dc.contributor.authorSanabria González, Óscar Leonardo
dc.contributor.evaluatorOcampo Carmona, Luz Marina
dc.contributor.evaluatorCórdoba Tuta, Elcy Maria
dc.date.accessioned2023-03-07T18:24:40Z
dc.date.available2023-03-07T18:24:40Z
dc.date.created2023-03-06
dc.date.embargoEnd2028-03-06
dc.date.issued2023-03-06
dc.description.abstractLa 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.
dc.description.abstractenglishThe autocatalytic coatings industry produces nickel-rich effluents in concentrations that would make secondary recovery of this metal viable. However, from the perspective of the circular economy, a greater added value is achieved if the product of the recovery has a direct application in key industries. Hence, in the present research work the electrowinning of catalysts in the form of nickel coatings is proposed, from the effluent of a local industry of auto-catalytic coatings. The catalysts were applied for the electro-oxidation of urea in alkaline aqueous medium. The effluent used, rich in nickel and phosphorus, was characterized using the atomic absorption spectrometry technique and UV-Vis spectroscopy, to determine its chemical composition and simulate its chemical speciation using thermodynamic software. The effluent was used, without any prior treatment, as an electrolyte to obtain a Ni-P coating on a pure copper substrate. For comparison purposes, pure nickel coatings were also produced, using Watts Nickel Standard Solution as the electrolyte. The electrochemical stability of the electrodes thus obtained was evaluated by cyclic voltammetry analysis, using potassium hydroxide (KOH) solution, at different concentrations: 1 M and 0.1 M. In addition, the study of the catalytic capacity of the electrodes obtained based on nickel and standard nickel, were carried out by means of cyclic voltammetry and chronoamperometric analysis with a mixture of 1M KOH + 0.3 M urea and 0.1 M KOH + 0.3 M urea. During the electro-oxidation of urea, the electrode obtained with the spent solution rich in nickel, showed a better performance than the electrode obtained from the standard Watts nickel solution used as standard, with a current response 1.2 times greater than pure nickel. Also, it was determined that the electrode obtained from the spent solution has greater stability in the regeneration of nickel hydroxide than the pure nickel electrode.
dc.description.degreelevelMaestría
dc.description.degreenameMagíster en Ingeniería Metalúrgica
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.instnameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponameEscuela de Ingeniería Metalúrgica y Ciencia de Materiales
dc.identifier.repourlhttps://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.urihttps://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/12429
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ingeníerias Fisicoquímicas
dc.publisher.programMaestría en Ingeniería de Materiales
dc.publisher.schoolEscuela de Ingeniería Metalúrgica y Ciencia de Materiales
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.coarhttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.licenseAttribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectElectroless Nickel Plating
dc.subjectVoltametría cíclica
dc.subjectElectrodeposición potenciostática
dc.subject.keywordElectroless Nickel Plating
dc.subject.keywordCyclic Voltammetry
dc.subject.keywordPotentiostatic Electrodeposition
dc.titleObtención de recubrimientos metálicos para aplicaciones ambientales empleando como materia prima un efluente industrial que contiene níquel
dc.title.englishObtaining Metallic Coatings for Environmental Applications Using an Industrial Effluent Containing Nickel as Raw Material
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/resource_type/c_bdcc
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Maestría
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