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http://cicese.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1007/2496| Obtención y evaluación de frústulas con titanio para aplicaciones en optoelectrónica Obtebtuib and evaluation of frustulums with titanium for optoelectronic aplications | |
| Flor Guadalupe Sánchez Alejandro | |
| M. Del Pilar Sanchez Saavedra | |
| Acceso Abierto | |
| Atribución | |
| Frústulas | |
| Diversas microestructuras de silicatos son formadas por microorganismos autótrofos conocidos como diatomeas, los cuales requieren algunos metales para su crecimiento. Las microestructuras formadas presentan diversas ornamentaciones que van de 10 a 1000 nm. Estas características son de interés para el diseño de materiales a nano y micro escala para diversas aplicaciones como: en la degradación de contaminantes, la obtención de estructuras que requieren menor costo energético de elaboración y mantenimiento, el desarrollo de materiales que absorban y propaguen algún tipo de radiación electromagnética. En esta investigación se generó conocimiento sobre el metabolismo de los metales en las diatomeas mediante la evaluación de su fisiología, capacidad de crecimiento y deposición de titanio en las frústulas, o pared celular de silicatos. Las diatomeas fueron cultivadas en condiciones controladas con altas concentraciones de titanio: 46 µM. En dichos tratamientos las diatomeas crecieron de forma saludable, sus frústulas no tuvieron deformaciones estructurales y se comprobó la presencia de TiO2 en ellas mediante microscopía electrónica de transmisión (TEM) y espectroscopía Raman. El grado de acumulación de titanio en las frústulas fue medido en gTi/100g SiO2 resultando en 11.8 para la especie Nitzschia laevis y 10.0 para Navicula incerta. Esta composición química no modificó de forma significativa las secciones transversales ópticas medidas en luz de 400 a 880 nm para las fases amorfas y cristalinas. Se estableció un nuevo método de obtención de Ti(OH)4 fácil, rápido y que no requiere de gran control para que las diatomeas puedan crecer al ser adicionado al medio de cultivo. La evidencia indica que con el cultivo de ambas especies en las condiciones ensayadas y con la transformación térmica de frústulas pueden ser obtenidos materiales mesoestructurados a base de silicatos y TiO2 de morfologías especieespecíficas. Estos materiales tienen los requerimientos básicos y de potencial uso en optoelectrónica. Su aplicación específica en distintos productos y procesos requerirá una caracterización mayor de sus propiedades eléctricas y químicas. Silicate microstructures are formed by autotrophic microorganisms known as diatoms, which require metals for their growth. The silica microstructures formed have ornamentations that range in size from 10-1000 nm. These diatoms structural characteristics are of interest for the design of several nano and microscale applications such as pollutant degradation, building of structures that require less energy in their construction and maintenance, and the development of materials that can absorb or propagate certain type of electromagnetic radiation. In this research we study the diatoms metal metabolism through evaluation of their physiological status, growth rate and titanium deposition in frustule or silica cell walls. Diatoms were cultured in high concentrations of titanium (46 µM) in controlled conditions, and in all treatments diatoms grew healthy without frustule deformations, and the presence of TiO2 in all structures was corroborated by electronic transmission microscope (TEM) and Raman spectroscopy. The degree of titanium accumulation in frustule measured as g Ti/100 g of SiO2 was 11.8 for Nitzchia laevis and 10.0 for Navicula incerta. This new chemical composite did not affect significantly the optic transversal sections measured in wavelength range from 400 – 880 nm for amorphous and crystalline phases. A new easy and fast protocol to obtain Ti(OH)4 as an additive of the culture media was developed and did not compromise the diatom growth. Results indicated that mesostructured species-specific morphological materials that contain silicates and TiO2 were obtained by thermic transformation of the resulting frustules in the mentioned culture conditions. These new materials fulfill the basic requirements and potential use for optoelectronics. For their specific application in several products and processes is necessary to characterize their electric and chemical properties to be applied on. | |
| CICESE | |
| 2011 | |
| Tesis de maestría | |
| Español | |
| Sánchez Alejandro, F. G.2011.Obtención y evaluación de frústulas con titanio para aplicaciones en optoelectrónica.Tesis de maestría en ciencias.Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California.74 pp. | |
| MICROBIOLOGÍA | |
| Aparece en las colecciones: | Tesis - Ciencias de la Vida |
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