Descripción del proyecto
EL OBJETIVO DE ESTE PROYECTO ES TRIPLE: POR UN LADO NOS PROPONEMOS CONTINUAR CON LA ACTIVIDAD EN SINTESIS A ALTA PRESION (AP) DE MATERIALES METASTABLES, INICIADA HACE 24 AÑOS, DENTRO DEL CONTEXTO DE CONVERSION DE ENERGIA, EN ESTA PRIMERA PARTE INCLUIMOS LA PREPARACION Y ESTUDIO DE NUEVOS MATERIALES TERMOELECTRICOS (MT): OXIDOS, CALCOGENUROS Y PNICTUROS, LOS MTS SON CAPACES DE TRANSFORMAR DIRECTAMENTE UN GRADIENTE TERMICO EN ENERGIA ELECTRICA, EL DISEÑO DE NUEVOS MTS SE ENFRENTA A UN GRAN RETO YA QUE SE DEBEN OPTIMIZAR TRES PROPIEDADES ANTAGONICAS: LOS MTS DEBEN TENER UN ALTO PODER TERMOELECTRICO (S), UNA BAJA RESISTENCIA ELECTRICA Y UNA BAJA CONDUCTIVIDAD TERMICA (K), MAXIMIZANDO LA FIGURA DE MERITO ZT, PLANEAMOS PREPARAR A ALTA PRESION NUEVOS MATERIALES CON ESTRUCTURA SKUTTERUDITA, EN SKUTTERUDITAS RELLENAS CON LANTANIDOS O ALCALINO-TERREOS QUE VIBRAN EN SUS CAVIDADES, LA K DISMINUYE DRASTICAMENTE; HEMOS VISTO QUE UN LLENADO DESIGUAL ES TAMBIEN MUY EFECTIVO, ADEMAS DE PNICTUROS (GRUPO VA) COMO LAXCOSB3, PRETENDEMOS PREPARAR CALCOGENUROS DE SEMIMETALES PESADOS (GRUPO VIA) CON ESTRUCTURA PIRITA Y ESPINELA, PARA LOS CUALES ESPERAMOS TAMBIEN BAJAS CONDUCTIVIDADES TERMICAS, ASI COMO OXIDOS DE METALES DE TRANSICION (SRTIO3 DOPADOS) DONDE SE PUEDE MAXIMIZAR S MEDIANTE DOPAJE ADECUADO EN LAS POSICIONES SR O TI, OTROS MATERIALES METAESTABLES COMO LAS PEROVSKITAS RNIO3 (R= TIERRAS RARAS) TAMBIEN PRESENTAN COEFICIENTES TERMOELECTRICOS MUY ELEVADOS, ASI COMO LAS PEROVSKITAS ABO3 DONDE LOS CATIONES A SON ELEMENTOS DEL BLOQUE P (A= SN2+, PB2+, IN3+, SB3+, BI3+, SE4+
), CON ESTRUCTURAS MUY DISTORSIONADAS QUE INDUCEN CONDUCTIVIDADES TERMICAS BAJAS, OTROS OXIDOS METAESTABLES OBTENIDOS BAJO PRESION CON APLICACIONES RELACIONADAS CON LA ENERGIA SON LOS PIROCLOROS FERROMAGNETICOS R2MN2O7 (R= DY, HO, ER
) QUE PRESENTAN UN EFECTO MAGNETOCALORICO GIGANTE (APLICABLE EN REFRIGERACION MAGNETICA) O LOS DERIVADOS DE LA PEROVSKITA COMPLEJA CACU3MN4O12 CON MAGNETORESISTENCIA COLOSAL, NUESTRO SEGUNDO RETO ES EL DISEÑO Y ESTUDIO DE CIERTAS FAMILIAS DE OXIDOS METALICOS, TAMBIEN INVOLUCRANDO VALENCIA MIXTA Y BUENA CONDUCTIVIDAD MIXTA ELECTRONICA-IONICA (MIEC), QUE SE PUEDEN USAR CON VENTAJA COMO ELECTRODOS (CATODOS O ANODOS) EN PILAS DE COMBUSTIBLE DE OXIDO SOLIDO (SOFC) ASI COMO ELECTROLITOS SOLIDOS CONDUCTORES DE IONES OXIDO, RESULTADOS RECIENTES EN PEROVSKITAS DEFECTUOSAS O LAMINARES CON OXIGENOS INTERSTICIALES ANIMAN A CONTINUAR ESTOS ESTUDIOS, LOS OBJETIVOS INCLUYEN LA PREPARACION Y CARACTERIZACION ESTRUCTURAL, TRANSPORTE, EXPANSION TERMICA, COMPATIBILIDAD E IMPLEMENTACION EN MONOCELDAS SOFC, AUTENTICOS DISPOSITIVOS DE CONVERSION DE ENERGIA, ALIMENTADOS CON H2 COMO COMBUSTIBLE, EN TERCER TERMINO, DESARROLLAREMOS UNA NUEVA LINEA SOBRE PEROVSKITAS HIBRIDAS, ORGANO-INORGANICAS, MAPBX3 (X= HALOGEN), QUE CONTIENEN METIL-AMONIO (MA) EN LAS GRANDES CAVIDADES CONFORMADAS POR EL ENTRAMADO OCTAEDRICO PBX6, ESTOS SON LOS MATERIALES QUE ABSORBEN LA LUZ EN LA NUEVA GENERACION DE CELDAS SOLARES, PROPONEMOS INNOVAR EN LA QUIMICA DE ESTAS PEROVSKITAS, EXPLORANDO LA INCORPORACION DE NUEVOS CATIONES ALIOVALENTES EN SUBSTITUCION DE PB2+ TOXICO, LA SUSTITUCION PARCIAL DE LOS ANIONES HALURO POR CALCOGENUROS, O MA POR OTROS IONES (INORGANICOS U ORGANICOS), LA LOCALIZACION DE LOS ATOMOS DE H Y LA CONFORMACION DE LAS UNIDADES MA ES ESENCIAL PARA ESTABLECER CORRELACIONES ESTRUCTURA-PROPIEDADES; AVALADA POR LA AMPLIA EXPERIENCIA EN ESTUDIOS ESTRUCTURALES CON NEUTRONES, ENERGÍA\MATERIALES TERMOELÉCTRICOS\SOFC\CÁTODO\ÁNODO\HIDRÓGENO\ALTA PRESIÓN\PEROVSKITA\NEUTRONES