Efecto de la oxidación térmica en nanoestructuras de TiO2 sobre la nanodureza y resistencia a la corrosión

This article aimed to analyze the effect of the thermal oxidation in the corrosion resistance and the hardness properties of TiO2 nanostructures obtained by the anodizing process in the HF/H3PO4 solution. TiO2 nanostructures on Ti6Al4V obtained by anodizing processes were subjected to thermal oxidation (TO) treatments over a temperature range from 500 ºC to 620 ºC for 2 hours. Surface morphology was evaluated by using scanning electron microscopy; the hardness properties of TiO2 nanostructures were obtained by Nanoindentation measurements using a Berkovich probe with a tip radius of 150 mm. The corrosion behavior of the samples was studied using potentiodynamic polarization and electrochemical impedance spectroscopy (EIS). The results showed that TiO2 nanostructures, modified by thermal oxidation, increased the surface properties of hardness and corrosion resistance, compared to the substrate, maintaining its mixed or tubular structure. On the other hand, a transformation of nanotubes to nanopores after 600ºC was evidenced, generating significant changes in the mechanical properties of these structures.El objetivo de este artículo es analizar el efecto de oxidación térmica en la resistencia a la corrosión y las propiedades de dureza de nanoestructuras de TiO2 obtenidas por procesos de anodizado en solución de HF/ H3PO4. Las nanoestructuras de TiO2 sobre Ti6Al4V por procesos de anodizado fueron sometidas a tratamiento de oxidación térmica (OT)en un rango de 500 ºC a 620 ºC por dos (2) horas. La morfología superficial fue evaluada mediante microscopia electrónica de barrido; las propiedades de dureza de nanoestructuras de TiO2 fueron obtenidas por medidas de nanoindentación usando una probeta Berkovich de radio 150 mm. El comportamiento a la corrosión de las muestras fue estudiado usando polarización potenciodinámica y espectroscopia de impedancia electroquímica (EIS). Los resultados mostraron que la nanoestructuras de TiO2, modificadas por oxidación térmica, incrementaron las propiedades superficiales de dureza y resistencia a la corrosión, comparadas a las del substrato, manteniendo su estructura mixta o tubular. Además, se evidenció una transformación de nanotubos a nanoporos después de 600 ºC generando cambios significativos en las propiedades mecánicas de estas estructuras

Global Trends in Normativity and Regulatory Issues on Nanotechnology

This article presents a comprehensive analysis of global trends in normativity and regulatory issues in nanotechnology through a bibliometric study. To conduct this analysis, keywords such as regulations, legislation, policy, nanotechnology, nanomaterials, nanoparticle, and risk were employed. The search generated a total of 1202 refined scientific papers and 4914 patents. Various aspects were evaluated, including articles with the highest number of citations, countries with the highest academic production, institutions with the most documents, influential authors, author correlations, and keyword analysis, among others. The Scopus and Journal citation report databases, the VosViewer software, and different computer tools such as OpenRefine and Excel were used to conduct the analysis. The results point the United States (33.5%) as the country with the highest production, followed by the United Kingdom (10.9%), India (10.3%), and Germany (6.7%). Additionally, the results revealed some cooperation between the United States, United Kingdom, and Germany by 2014 and between China and India by 2018 and 2019. Moreover, according to the keyword analysis, only 10% of the scientific production speaks directly about regulations and policies on the effects on human health, with minor impact on the environment

Effect of time and type of electrolyte in the generation of oxide films on the aluminum alloy AA5083 - H116

The aim of the article is to evaluate the influence of the parameters of time and type of electrolyte on the thickness and hardness of the film generated by anodic oxidation on the aluminum alloy AA5083-H116. Electrolytes were evaluated, oxalic and phosphoric type with times of 30 and 45 min of anodizing. The morphology of the films was observed by scanning electron microscopy (SEM). The hardness of the surfaces was evaluated by means of Vickers tests. To validate the results, a factorial design was applied 22 . The results showed that the oxalic type electrolyte has the highest values of thickness and hardness.El objetivo del siguiente artículo es evaluar la influencia de los parámetros de tiempo y tipo de electrolito en el espesor y dureza de la película generada por oxidación anódica, sobre la aleación de aluminio AA5083-H116. Fueron evaluados electrolitos, tipo oxálico y fosfórico con tiempos de 30 y 45 min de anodizado. La morfología de las películas fue observada mediante microscopía electrónica de barrido (MEB). La dureza de las superficies se evaluó mediante ensayos Vickers. Para validar los resultados fue aplicado un diseño factorial 22 . Los resultados mostraron que el electrolito tipo oxálico presenta los mayores valores de espesor y dureza

Remoción del colorante azul marino directo sobre borra de café modificada

The presence of dyes in water bodies inhibits the penetration of light, affecting the flora and fauna of these ecosystems, which is why, greater efforts are made to eliminate them before being poured. This study allowed the removal of the direct navy-blue dye (DNB), using activated carbon prepared from coffee beans and H3PO4. The experimental methodology began with the preparation of three types of activated carbon by varying the concentration of H3PO4 (20, 40 and 60% m/v). Texture properties were evaluated by adsorption-desorption isotherms with N2 to 77 K, the identification and quantification of organic functional groups, mainly acids, with FTIR and the Boehm method, respectively. Batch adsorption experiments were performed by varying the initial dye concentration (5, 10, 50, 75, 100 and 200 mg/dm3) to 25 °C and, the adsorption kinetics was determined. Both coffee beans and activated carbons have an acidic nature with surface area development between 519 and 771 m2/g. With respect to the batch study, a monolayer and multilayer growth was observed on a heterogeneous surface. Activated carbon prepared with 20% of H3PO4 recorded the highest removal capacity with a value of 25.8 mg/g. The kinetic model of pseudo second order was the one that best fit to the experimental data (R2 > 0.98). It can be concluded that the coffee bean treated with H3PO4 is an efficient adsorbent to remove DNB from aqueous solutions.La presencia de colorantes en los cuerpos de agua inhibe la penetración de la luz, afectando la flora y la fauna de estos ecosistemas, razón por la cual se hacen cada vez esfuerzos mayores para eliminarlos antes de ser vertidos. Este estudio permitió remover el colorante azul marino directo (AMD), empleando carbón activado preparado a partir de la borra de café y H3PO4. La metodología experimental inició con la preparación de tres tipos de carbón activado, variando la concentración de H3PO4 (20, 40 y 60% m/v). Las propiedades de textura se evaluaron mediante isotermas de adsorción-desorción con N2 a 77 K; la identificación y cuantificación de grupos funcionales orgánicos, en especial ácidos, con FTIR, y el método de Boehm, respectivamente. Se realizaron experimentos de adsorción por lote, variando la concentración inicial del colorante (5, 10, 50, 75, 100 y 200 mg/dm3) a 25 °C y se determinó la cinética de adsorción. Tanto la borra de café como los carbones activados tienen naturaleza ácida con desarrollo de áreas superficiales entre 519 y 771 m2/g. Con respecto al estudio por lote, se observó un crecimiento en monocapa y multicapa sobre una superficie heterogénea. El carbón activado preparado con 20% de H3PO4 registró la mayor capacidad de remoción, con un valor de 25.8 mg/g. El modelo cinético de pseudo segundo orden fue el que mejor se ajustó a los datos experimentales (R2 > 0.98). Se puede concluir que la borra de café tratada con H3PO4 es un adsorbente eficiente para eliminar AMD de soluciones acuosas

Equilibrio, cinética y termodinámica de la adsorción del colorante DB-86 sobre carbón activado de la cáscara de yuca

ABSTRACT Objective. To establish by means of experimenting by batch the capacity of removal, the kinetics and adsorption thermodynamics of activated carbon prepared from manioc husk (Manihot esculenta) in the removal of direct blue 86 dye. Materials and methods. Firstly, the experimental methodology worked on the preparation of activated carbon by chemical activation of manioc husk with H3PO4 calcined at 530°C. In the characterization the texture properties were determined by means of the blue methylene and iodine indices, the basic and acidic functional groups were quantified by the Boehm method, and the proximate analyses were done following the norms ASTM D2867-70, ASTM D2866 and ASTM D2866-94. During the batch studies, the effect of several parameters over the adsorption capacity was evaluated: pH (2, 4, 8 and 10), temperature (25, 30 and 40°C) and initial concentration of the dye (20, 40, 60, 80 and 100 mg/L). Both physicochemical and adsorption characteristics of the activated carbon from manioc husk (CAY) were compared against those of a commercial brand (CAM). Results. The results of characterization showed that both carbons have a chemistry heterogeneous surface, acidic for CAY and basic for CAM. The maximum capacity obtained was 6.1 mg/g for CAY and 3.7 mg/g for CAM. The thermodynamic calculations showed that the removal was spontaneous. The kinetics for both carbon samples fits a pseudo second-order model. Conclusions. The activated carbon obtained from the manioc husk can be considered an efficient adsorbent for the removal of dyes.RESUMEN Objetivo. Establecer mediante experimentos por lote la capacidad de remoción, la cinética y termodinámica de adsorción del carbón activado preparado a partir de la cáscara de yuca (Manihot esculenta) en la remoción del colorante azul directo 86. Materiales y métodos. La metodología experimental consistió inicialmente en la preparación del carbón activado por activación química de la cáscara de yuca con H3PO4 y su posterior calcinación a 530°C. En la caracterización se determinaron las propiedades de textura mediante el índice de yodo e índice de azul de metileno, se cuantificaron los grupos funcionales orgánicos ácidos y básicos con el método Boehm, y se realizó el análisis próximo siguiendo las normas ASTM D-2867-70, ASTM D2866 y ASTM D2866-94. En el estudio por lote, el efecto de varios parámetros sobre la capacidad de adsorción fueron evaluados: el pH (2, 4, 8 y 10), la temperatura (25, 30 y 40°C) y la concentración inicial de colorante (20, 40, 60, 80 y 100 mg/L). Tanto las características fisicoquímicas como los ensayos de adsorción del carbón activado preparado a partir de la cáscara de yuca (CAY) fueron comparadas con otro de marca comercial (CAM). Resultados. Los resultados de la caracterización indican que ambos carbones tienen una química de superfície heterogénea, de naturaleza ácida para el CAY y básica para el CAM. La máxima capacidad obtenida fue 6.1 mg/g para el CAY y de 3.7 mg/g para el CAM. Los cálculos termodinámicos indican que la remoción es espontánea y para ambos carbones la cinética se ajusta al modelo de pseudo segundo orden. Conclusiones. El carbón activado obtenido a partir de la cáscara de yuca puede considerarse un adsorbente eficiente en la remoción de colorantes