Descripción del proyecto
ESTA PROPUESTA TIENE COMO EJE CENTRAL LA PREPARACION DE NANOCATALIZADORES POR CRECIMIENTO EPITAXIAL DE CAPAS DE ESPESOR ATOMICO SOBRE SUPERFICIES CRISTALOGRAFICAMENTE BIEN DEFINIDAS DE NANO-OXIDOS CON MORFOLOGIA CONTROLADA, USANDO METODOS QUIMICOS POR VIA HUMEDA SE PREPARARAN SISTEMAS MULTICOMPONENTE OXIDO/OXIDO Y METAL/OXIDO/OXIDO CON PRESTACIONES MEJORADAS EN CATALISIS MEDIOAMBIENTAL,SE ESPERA CONTRIBUIR AL RETO DE EFICIENCIA EN LA UTILIZACION DE RECURSOS Y MATERIAS PRIMAS", EN CONCRETO DE TIERRAS RARAS LIGERAS (CE) Y PESADAS (TB), ASI COMO DE METALES NOBLES (AU) Y DEL GRUPO DEL PLATINO (PD), LAS ESTRATEGIAS PARA IMPACTAR EN ESTE RETO SON: (1) DISMINUCION DE LAS CARGAS MOLARES DE LOS LANTANIDOS EN LAS NUEVAS FORMULACIONES; (2) MEJORAS EN LA ACTIVIDAD Y ESTABILIDAD DE LOS CATALIZADORES; (3) REDUCCION DE PERDIDAS DE METALES NOBLES EN LOS PROCESOS DE PREPARACION, LAS DOS PRIMERAS SUPONEN HACER MAS CON MENOS; LA TERCERA, AUMENTAR LA EFICIENCIA ATOMICA DURANTE LA SINTESIS Y EL CICLO DE VIDA DE LAS MATERIAS PRIMAS, SE DEPOSITARAN CAPAS EPITAXIALES ULTRAFINAS DE OXIDOS DE CERIO SOBRE NANOCRISTALES DE ZRO2, TIO2 Y MGO CON MORFOLOGIAS BIEN DEFINIDAS, PREPARADOS POR VIA HIDROTERMAL, CON MODIFICACIONES ADECUADAS SE AMPLIARA EL ABANICO A SUSTRATOS TIPO OXIDO MIXTO, ESTA APROXIMACION SINTETICA REDUCIRA EL CONTENIDO EN CE AL INCORPORADO EN LA CAPA EPITAXIAL; PEQUEÑO EN COMPARACION CON EL DEL CEO2 MASIVO,LA MODIFICACION DEL CEO2 CON LANTANIDOS PESADOS, COMO TB, O METALES 3D (FE, NI) DA LUGAR A MATERIALES CON PROPIEDADES REDOX Y CATALITICAS MEJORADAS RESPECTO DE LAS DEL CEO2, SIN EMBARGO, EL TB SE CUENTA ENTRE LAS MATERIAS PRIMAS DE MAYOR CARACTER CRITICO, PARA MODERAR SU USO, SE PROPONE CRECER CAPAS EPITAXIALES DE ESPESOR ATOMICO DE OXIDOS MIXTOS CE/TB SOBRE NANOESTRUCTURAS BASADAS EN CEO2, EN CONCRETO, SE ENSAYARAN NANOCUBOS, NANO-OCTAHEDROS Y NANOVARILLAS PARA CRECER CAPAS SOBRE SUPERFICIES {100}, {110} Y {111}, LA SIMILITUD ESTRUCTURAL CON EL SUSTRATO HACE PENSAR EN EL CRECIMIENTO DE CAPAS MUY HOMOGENEAS CONTENIENDO AL LANTANIDO PESADO O A MEZCLAS CE-LN, CE-M(3D), SE PUEDE MODIFICAR EL ESTADO DE TENSION Y LAS PROPIEDADES DE DICHAS CAPAS CRECIENDOLAS SOBRE OXIDOS MIXTOS CEMO2-X (M=LA3+, PR3+, ZR4+), LA ESTABILIZACION DE AU Y PD (MN) SOPORTADOS SOBRE CUALQUIERA DE LOS NANO-OXIDOS MENCIONADOS (ZRO2, TIO2, MGO O CEO2) SE CONSEGUIRIA MEDIANTE LA DEPOSICION DE CAPAS ULTRAFINAS DE CEO2 O CEMO2-X (M=LN, 3D) SOBRE CATALIZADORES MN/SOPORTE PREVIAMENTE PREPARADOS, SE ESPERA QUE LAS INTERACCIONES MN-CAPA ULTRAFINA DE CEMO2-X PERMITIRA AUMENTAR SIGNIFICATIVAMENTE LA RESITENCIA A LA SINTERIZACION DE LA FASE METALICA, QUE REPRESENTA UNA DE LAS PRINCIPALES CONTRIBUCIONES A LA DESACTIVACION DE CATALIZADORES DE MN SOPORTADOS, TAMBIEN SU ACTIVIDAD INTRINSECA,LA PROPUESTA IMPACTA TAMBIEN SOBRE OTROS RETOS EN EL AMBITO DEL MEDIO AMBIENTE Y EN EL DESARROLLO DE TECNOLOGIAS FACILITADORAS, COMO SON LAS NANOTECNOLOGIAS, EN RELACION CON ESTO CONSIDERESE: (1) EL ALTO IMPACTO AMBIENTAL DE LA MINERIA Y EL PROCESADO DE LANTANIDOS; (2) EL USO INTENSIVO DE LANTANIDOS EN TECNOLOGIAS CATALITICAS PARA EL CONTROL DE LA POLUCION AMBIENTAL; (3) LA OPTIMIZACION DE TECNICAS QUIMICAS DE AMPLIA DISPONIBILIDAD PARA LA PREPARACION DE NANOESTRUCTURAS 2D DE ESPESOR SUBNANOMETRICO; (4) EL DESARROLLO DE NUEVAS METODOLOGIAS DE MICROSCOPIA ELECTRONICA TEM/STEM AVANZADAS PARA LA CARACTERIZACION DE SUPERFICIES E INTERFASES DE MATERIALES BIDIMENSIONALES DE ESPESOR SUBNANOMETRICO, MATERIAS PRIMAS CRÍTICAS\FASES 2D SOPORTADAS\NANOCATALIZADORES\ÓXIDOS CON MORFOLOGÍA CONTROLADA\CATÁLISIS MEDIOAMBIENTAL\MICROSCOPÍA ELECTRÓNICA AVANZADA