En el presente trabajo de tesis se propone como objetivos generales: el diseño, preparación y caracterización de nuevos materiales de electrodo para baterías de níquel-hidruro metálico, a partir de aleaciones formadoras de hidruro. Se pretende aumentar la capacidad de absorción de hidrógeno durante la carga y la actividad catalítica superficial para alcanzar altas velocidades de descarga. Posteriormente se compara el comportamiento en celda electroquímica respecto al funcionamiento en prototipos. Se caracterizan las aleaciones sintetizadas mediante diferentes técnicas adecuadas para los fines perseguidos: difracción de rayos X, espectroscopía dispersiva de energía, microscopía electrónica de barrido, espectroscopía de impedancia electroquímica, etc., a fin de obtener información sobre las propiedades de los materiales de electrodos en función de las variables de trabajo. Se desarrolla un modelo fisicoquímico que describe el comportamiento electroquímico de electrodos porosos constituidos por partículas de aleaciones del tipo AB<SUB>2</SUB> y AB<SUB>5</SUB>, y conteniendo carbón, parcialmente recubierto con teflón, como ligante. Este modo interpreta, describe y predice la respuesta de impedancia de los electrodos de hidruro metálico en diferentes estados de descarga.

Magíster en Ciencias de la Ingeniería, Mención Mecánica. Ingeniera Civil Mecánica / El dolor crónico es un mal que afecta a al menos el 30% de la población mundial. Esto ha motivado la creación de diversos métodos para combatirlo y mejorar la calidad de vida de las personas. Existen en la actualidad existen técnicas ampliamente utilizadas en el tratamiento del dolor dentro de las cuales destaca la radiofrecuencia pulsada. Esta técnica se basa en la aplicación de pulsos cortos de radiofrecuencia a través de un electrodo semiaislado sobre tejido nervioso con la finalidad de producir una lesión al alcanzar los 42°C en el tejido circundante a la punta del electrodo. Se caracteriza por ser no destructiva y completamente reversible. Sin embargo, tanto esta técnica como las otras en el tratamiento del dolor, requieren de constantes intervenciones quirúrgicas o representan altos riesgos a la salud del paciente tratado. Esto ha servido de motivación para buscar nuevas alternativas para el tratamiento del dolor crónico como lo es un electrodo implantable para tratamientos con radiofrecuencia pulsada. Para determinar la factibilidad técnica de esta propuesta de electrodo implantable se ha creado un modelo de transferencia de calor que permita determinar si la temperatura necesaria para producir la lesión es alcanzada. Con este objetivo se ha desarrollado inicialmente un modelo de transferencia térmica que simula el comportamiento de un electrodo convencional de tal forma que este modelo ha permitido calibrar y determinar los parámetros más influyentes de estimulación. En base a este modelo de electrodo convencional se ha creado el modelo de electrodo implantable. En él se han evaluado combinaciones de Titanio y Tungsteno como posibles materiales para fabricar los componentes de este electrodo implantable. Ellos han alcanzado la temperatura de lesión del tejido. Estos resultados han sido comparados con resultados experimentales realizados en tejido ex vivo de cerdo. Con esto se determina que el modelo realizado posee un error de 1.6°C Debido a que el Tungsteno no cuenta con estudios anteriores que respalden su funcionamiento como implante y además existe un riego de degradación dentro del cuerpo humano, se ha evaluado de manera teórica, el comportamiento de un nuevo acero inoxidable conocido como 316 LVM que cuenta con todas las propiedades térmicas, eléctricas y mecánicas de un acero inoxidable común salvo que no posee una fase magnética, lo cual es una característica requerida para los implantes permanentes. El modelo ha determinado que este acero es capaz de alcanzar la lesión del tejido nervioso en tan solo 12 [s] de aplicación de radiofrecuencia. Finalmente, se ha logrado crear un modelo de transferencia térmica para un nuevo modelo de electrodo implantable determinando que existe factibilidad técnica para ser fabricado con la combinación Titanio-Tungsteno y con Acero Inoxidable 316 LVM.

Doctor en Química / Los electrodos basados en nanotubos de carbono como material electródico, tienen múltiples ventajas; su bajo costo, buena conductividad eléctrica, un amplio rango de potencial, presentan actividad electro-catalítica muchas reacciones redox, y tienen relativa inercia electroquímica. Además, los electrodos preparados con nanotubos de carbono se pueden modificar agregando a los nanotubos, diferentes compuestos, con el objetivo de obtener lo que se conoce como un electrodo modificado. En general, el principal problema en la utilización de nanotubos de carbono, está en obtener una buena dispersión de nanotubos que permita preparar electrodos reproducibles. En el desarrollo de esta tesis se ha encontrado que la utilización de 1,3-dioxolano permite preparar dispersiones de nanotubos estables y reproducibles. El uso de este solvente presenta muchas ventajas; menor tiempo en la preparación de los electrodos, electrodos reproducibles y reutilizables. Se ha desarrollado una metodología que nos permite estudiar el comportamiento voltamétrico de compuestos poco solubles encapsulados en el electrodo modificado, sin la formación de enlaces covalentes. Los nitrocompuestos son retenidos en el electrodo en lugar de ser disueltos como en la voltametría tradicional. El electrodo modificado con nitrocompuesto, es suficientemente estable para ser lavado, manipulado y posteriormente ser reducido para formar derivados hidroxilamina en el electrodo, los cuales pueden ser oxidados para formar un electrodo modificado con derivados nitrosos. El uso de esta estrategia permite un considerable aumento en sensibilidad y selectividad de la respuesta voltamétrica. En esta tesis se ha descrito un procedimiento original para la modificación de electrodos de nanotubos de carbono con compuestos nitro-aromáticos, a través de un procedimiento simple y rápido basado en el encapsulamiento y modificación electroquímica, de los compuestos encapsulados en la nano-estructura formada por los nanotubos de carbono adheridos en el electrodo / The electrodes based on carbon nanotubes as electrodic material, have multiple benefits; its low cost, good electrical conductivity, wide potential range its shows electro-catalytic activity for a several redox reactions, and have electrochemical inertness. In general, the main problem in the use of carbon nanotubes, is to obtain a good dispersion of nanotubes allowing reproducible preparation of the modified electrodes. In developing this thesis it has found that the use of 1,3-dioxolane can prepare dispersions of stable and reproducible nanotubes. The use of this solvent has many advantages; less time preparing the electrodes, reproducible and reusable electrodes. It has developed a methodology that allows us to study the voltammetric behavior of poorly soluble compounds encapsulated on modified electrode, without formation of covalent bonding. The nitrocompounds are fixed in the electrode phase instead of being dissolved in the solution phase as is the case of traditional voltammetry. The modified electrode with nitrocompound is is sufficiently stable enough to be washed, manipulated and further reduced to form an hydroxylamine-derivatized electrode, which also can be oxidized to form a nitroso-derivatized electrode. The use of this strategy allows a considerable increase in sensitivity and selectivity of the voltammetric response. This thesis described an original procedure for modifying carbon nanotube electrodes with aromatic nitro compounds, through a simple and rapid method based on encapsulation and electrochemical modification of the compounds encapsulated in the nano-structure formed by the carbon nanotubes adhered to the electrode

Memoria para optar al título de Químico / Los electrodos modificados con nanotubos de carbono han recibido considerable interés debido a sus amplias propiedades estructurales, mecánicas, químicas y electrónicas. Entre estas propiedades se destacan la alta estabilidad química y térmica, buena conductividad y alta actividad electrocatalítica. Las propiedades electrocatalíticas que se destacan son la disminución de los sobrepotenciales y el incremento en la intensidad de los picos voltamétricos. Además, los nanotubos de carbono tienen la capacidad de encapsular compuestos por fisiadsorción en la nano estructura formada. Estas características permiten desarrollar nuevas metodologías en la modificación de la superficie de los nanotubos de carbono, con lo que se obtiene una mayor capacidad de detección electroquímica de diversas moléculas, por ejemplo, NADH. El NADH es el cofactor de un gran número de enzimas deshidrogenasa y desempeña un papel importante en la cadena de transferencia de electrones en sistemas biológicos. Muchas reacciones enzimáticas útiles para la fabricación de compuestos en la industria son dependientes de la reacción de este cofactor, pero requieren altos sobrepotenciales. Por este motivo muchos investigadores centran su atención en solucionar este problema a través del uso de electrodos modificados con diversas moléculas. En esta memoria de título se propone un procedimiento simple y rápido de modificación de los electrodos de carbono vítreo con nanotubos de carbono, basado en el encapsulamiento y modificación electroquímica de compuestos polinitrados como especies mediadoras para estudiar la electrocatálisis sobre NADH. Se estudiaron tres mediadores polinitrados; el ácido 3,5-dinitrobenzoico, el 1,3-dinitrobenceno y el 1,3,5-trinitrobenceno. Todos presentaron actividad electrocatalítica sobre el NADH. Además, se estudió la influencia de distintos factores en la actividad electrocatalítica, tales como el tiempo de inmersión de los electrodos modificados en solución de NADH, la variación de la concentración del mediador, el efecto de la concentración del NADH y el efecto de la velocidad de barrido. La principal ventaja de estos electrodos a diferencia de otros electrodos modificados con mediadores redox, es que la técnica de modificación propuesta consiste en un procedimiento sencillo por medio de la inmersión del electrodo con nanotubos de carbono en una disolución orgánica del nitrocompuesto, obteniendo electrodos modificados con compuestos poco solubles. Estos electrodos pueden ser utilizados en solución acuosa / Electrodes modified with carbon nanotubes had received considerable attention due to their many structural, mechanical, chemical and electrical properties. Among this many properties, high chemical and thermal stability, high conductivity and high electrocatalytic activity outstand. The most important electrocatalytic properties are lowering of overpotential and the increased voltammetric peaks. Additionally, nanotubes have the ability to encapsulate other compound by physisorption onto the nanostructure. These characteristics allow to develop novel methodologies on the modification the surface of the nanotubes, leading to a higher ability to detect electrochemically diverse molecules, for example, NADH. NADH is cofactor to a large number of dehydrogenase enzymes and plays an important role on the electron transfer chain on biological systems. Many enzymatic reactions with applications on the manufacturing industry rely on this cofactor, though they require high overpotential. Because of that researchers focus their attention on solving this problem though the use of electrodes modified with other molecules. This degree work proposes a simple and fast procedure for modifying glassy carbon electrode with carbon nanotubes multiwalled, based on the encapsulation and electrochemical modification of poli-nitrated compounds as mediator to study the electrocatalysis on NADH. Three poli-nitrated mediators were studied; 3,5-dinitrobenzoic acid, 1-3 dinitrobenzene and 1,3,5-trinitrobenzene. All of them shown electrocatalytic activity on NADH. Moreover, the influence of other factors on the level of activity were studied. These include immersion time of the modified electrodes on the NADH solution, concentration of the mediator, concentration of NADH and scan rate. The main advantage of these electrodes compared against other electrodes modified using redox mediators, is that the modification technique consists in a simple procedure based on the immersion of the electrode on a nitro compound solution, obtaining modified electrodes with compounds slightly soluble. These electrodes can be used in aqueous solution

No description available.

No description available.

No description available.

No description available.

No description available.

No description available.