4to. Congreso Internacional de Ciencia, Tecnología e Innovación para la Sociedad. Memoria académica

Este volumen acoge la memoria académica de la Cuarta edición del Congreso Internacional de Ciencia, Tecnología e Innovación para la Sociedad, CITIS 2017, desarrollado entre el 29 de noviembre y el 1 de diciembre de 2017 y organizado por la Universidad Politécnica Salesiana (UPS) en su sede de Guayaquil. El Congreso ofreció un espacio para la presentación, difusión e intercambio de importantes investigaciones nacionales e internacionales ante la comunidad universitaria que se dio cita en el encuentro. El uso de herramientas tecnológicas para la gestión de los trabajos de investigación como la plataforma Open Conference Systems y la web de presentación del Congreso http://citis.blog.ups.edu.ec/, hicieron de CITIS 2017 un verdadero referente entre los congresos que se desarrollaron en el país. La preocupación de nuestra Universidad, de presentar espacios que ayuden a generar nuevos y mejores cambios en la dimensión humana y social de nuestro entorno, hace que se persiga en cada edición del evento la presentación de trabajos con calidad creciente en cuanto a su producción científica. Quienes estuvimos al frente de la organización, dejamos plasmado en estas memorias académicas el intenso y prolífico trabajo de los días de realización del Congreso Internacional de Ciencia, Tecnología e Innovación para la Sociedad al alcance de todos y todas

Síntesis de nanocomposites de M/ZNO (M = AG O AU) por irradiación de microondas

"En este trabajo se fabricaron microestructuras de óxido de zinc (ZnO) con diferentes morfologías por el método químico asistido por microondas. Controlando algunos parámetros de síntesis, como el pH de la solución de reacción y el tiempo de irradiación, se obtuvieron estructuras micrométricas y sub-micrométricas de ZnO con distintas morfologías, como agujas, rodillos y flores, con una alta reproducibilidad. Las estructuras submicrómetricas de ZnO con morfología de rodillo fueron utilizadas para la fabricación de nanocomposites de M/ZnO (M= Au o Ag) y funcionalizadas con citrato de sodio durante distintos lapsos de tiempo (1-12h). La formación de nanocomposites M/ZnO fue por la reducción de los iones metálicos sobre los microrrodillos de ZnO. Se estudió la influencia del tiempo de funcionalización y la coordinación del citrato con los átomos de Zn en el ZnO por la técnica de espectroscopía de infrarrojo por transformada de Fourier (FT-IR). Se optimizó el tiempo de funcionalización y se propuso un mecanismo para la formación de nanopartículas metálicas sobre los microrrodillos de ZnO. La presencia de nanopartículas de oro en la superficie de ZnO modifica drásticamente sus propiedades ópticas. Los espectros micro-Raman de los nanocomposites Au/ZnO revelan la presencia de dos modos silenciosos, 2B2 (low) y B2 (high) del ZnOdebido al rompimiento de la simetría de traslación de la red cristalina de ZnO. La presencia de las nanopartículas metálicas (Au/Ag) apaga las emisiones fotoluminiscentes del ZnO fuertemente debido a una transferencia de electrones foto-inducidos desde la banda de conducción del ZnO hacia el nivel de Fermi del metal. Finalmente, se aplicaron los nanocomposites de Au/ZnO para la fotodegradación de Rodamina 6G (R6G), un colorante contaminante que se utiliza comúnmente en la industria textil, papelera y cosmética. Se observó un incremento en la eficiencia fotocatalítica del ZnO desde un 27% a un 84% por la presencia de las nanopartículas de Au en su superficie.

Aqueous Chemical Synthesis of Nanosized ZnGa₂O₄ Using Mild Reaction Conditions: Effect of pH on the Structural, Morphological, Textural, Electronic, and Photocatalytic Properties

The effect of pH on the structural, textural, morphological, and electronic properties of ZnGa2O4 nanoparticles obtained by coprecipitation using mild reaction conditions (25 °C; 30 min) was studied. The pH ranges in which coprecipitation reactions occurred and the chemical species associated with the reaction mechanism were identified. It was determined that the samples synthesized at pH values between 6 and 10 consisted of Zn-Ga oxide blends, with spinel ZnGa2O4 being the majority phase. Conversely, the material prepared at pH 12 was constituted by Zn-Ga layered double hydroxide phase along with wurtzite ZnO traces. The synthesis pH determined the reaction product yield, which decreased from 51 to 21% when the reaction medium turned from softly acidic (pH 6) to strongly alkaline conditions (pH 12). The bandgap energies of the synthesized materials were estimated to be in the range of 4.71–4.90 eV. A coprecipitation-dissolution-crystallization mechanism was proposed from the precipitation curve, with specific mononuclear and polynuclear species being involved in the formation of the different precipitates. Phenol was employed as a probe molecule to evaluate the photocatalytic performance of the synthesized samples. Among the samples, the one prepared at pH 6 showed the largest photodegradation efficiency (~98%), which was superior to commercial TiO2-Degussa P25 (~88%) under the same process conditions, which can be attributed to both its high specific surface area (140 m2 g−1) and the formation of a Zn2xGa2−2xO3+x/ZnGa2O4 heterojunction

A Comparative Study of Gold Impregnation Methods for Obtaining Metal/Semiconductor Nanophotocatalysts: Direct Turkevich, Inverse Turkevich, and Progressive Heating Methods

ZnO nanostructures decorated with gold nanoparticles (Au-NPs) were synthesized by thermal decomposition of ZnO2 powders and their subsequent impregnation of metal nanoparticles using either the Direct Turkevich Method, the Inverse Turkevich Method, or the Progressive Heating Method. It was found that the impregnation approach influences the resulting microstructure and photocatalytic activity of the obtained materials. While the Direct Turkevich approach gave the highest yield of metal loading, the smallest Au-NPs were obtained by Inverse Turkevich and the Progressive Heating Method. The photocatalytic activity of the pristine support and gold-loaded samples was studied in the decolorization of Rhodamine B solutions using UV- and pure visible-light illumination. All Au-NPs/ZnO samples showed higher photocatalytic activity than the bare support when UV-light was used. This effect is attributed to a charge carrier separation due to electron transfer from ZnO to the metal nanoparticles and the built-in electric field at the interfaces. Contrarily to most reports, visible-light sensitization using plasmonic nanoparticles was not observed. The experimental evidence points against hot-electron injection from Au-NPs to the semiconductor component. This behavior is associated with the height of the Schottky barrier at the metal-semiconductor junctions. The differences in the photocatalytic performance among the samples under UV- and visible-light are explained in terms of the characteristics of the Au-NPs driven by the growth mechanism involved in each impregnation method and the physicochemical properties of the generated interfaces

Compilación de Proyectos de Investigacion de 1984-2002

Instituto Politecnico Nacional. UPIICS