Micro y Nanotecnologías

Catálisis y Procesos de Superficie

Integrantes

Coordinador de grupo

Dr. Rodolfo Zanella Specia
Dr. Rodolfo Zanella Specia

El objetivo principal del grupo consiste en estudiar los fenómenos de adsorción, desorción y reacción que se llevan a cabo en superficies, principalmente nanométricas, cuando se modifica su tamaño, forma y composición. Estos estudios están enfocados a proponer soluciones a problemas ambientales, principalmente los relacionados con la contaminación del agua y del aire, así como a problemas relacionados con la producción de combustibles limpios y sustentables.

Entre los materiales de interés del grupo se encuentran las nanopartículas metálicas y bimetálicas principalmente de Au, Ag, Cu, Ni, Ru, Co, Ir y Fe soportadas en óxidos reducibles y no reducibles como el TiO2, CeO2, Al2O3, SiO2, ZrO2, MgO, ZnO, CuO, Bi2O3 y su evaluación en procesos catalíticos en fase gas como la oxidación de CO, reducción de NO, oxidación total de compuestos orgánicos volátiles, la reacción de desplazamiento del vapor de agua (water gas shift) y la oxidación preferencial de CO (PROX); en reacciones gas sólido como en la combustión de hollín; en reacciones fotocatalíticas como la degradación y mineralización de contaminantes emergentes y convencionales en agua y la producción fotocatalítica de hidrógeno a partir de la ruptura de la molécula de agua. Además, se estudian los procesos de adsorción de diferentes contaminantes en materiales silíceos derivados de la cáscara de arroz.

Los integrantes del grupo de catálisis y procesos de superficie colaboran con otros grupos en la UNAM, principalmente con los Institutos de Geología, Física, Ingeniería y de Investigaciones en Materiales y las Facultades de Química y Odontología. Con grupos de investigación en México, principalmente en la Facultad de Ingeniería Civil de la Universidad Autónoma de Nuevo León, la Universidad Autónoma Metropolitana-Iztapalapa, el Instituto Nacional de Investigaciones Nucleares y el Instituto Potosino de Investigaciones Científicas y Tecnológicas, así como grupos en el extranjero principalmente con el Instituto de Catálisis de la Academia de Ciencias de Bulgaria, el Laboratorio de Reactividad de Superficies de la Universidad Paris VI-CNRS (Francia), el Instituto de Desarrollo Tecnológico para la Industria Química de la Universidad Nacional del Litoral (Argentina) y la Universidad de la Serena (Chile).

El grupo tiene además a su cargo al Laboratorio Universitario de Nanotecnología Ambiental:

http://www.luna.icat.unam.mx/

https://www.icat.unam.mx/laboratorio-universitario-de-nanotecnologia-ambiental-luna/

  • Catálisis enfocada a reacciones de abatimiento de la contaminación atmosférica.
  • Catálisis y fotocatálisis enfocadas a la producción y purificación de hidrógeno.
  • Degradación fotocatalítica de compuestos orgánicos en agua.
  • Depósito por métodos en fase líquida de nanopartículas multimetálicas sobre óxidos
  • Síntesis de óxidos metálicos nanométicos puros, dopados y mixtos.
  • Valorización de materiales adsorbentes porosos derivados de la cáscara de arroz.
  • Dos sistemas de microreacción en fase gas (in-situ research, RIG-150) acoplados a cromatógrafos de gases masas Agilent Technologies
  • Sistemas de fotoreacción para degradación de compuestos orgánicos (fármacos, plaguicidas, plasticidas) e inorgánicos presentes en aguas.
  • Sistema de evaluación fotocatalítica de nanocatalizadores para producción de hidrógeno mediante la ruptura de la molécula de agua acoplado a dos cromatógrafos de gases Agilent Technologies.
  • Cromatógrafo de líquidos y detector de masas Agilent Technologies 1260 con detector de arreglo de diodos, acoplado a un detector de masas con triple cuadrupolo Agilent Technologies 6420 y con fuentes de ionización por electrospray (ESI) o ionización química a presión atmosférica (APCI).
  • Analizador de carbono orgánico e inorgánico y nitrógeno total en muestras líquidas Shimadzu TOC-L CSH/CSN con módulo para análisis de carbono total e inorgánico en muestras sólidas SSM-5000.
  • Equipo para determinación de propiedades texturales en sólidos por fisisorción de nitrógeno (BET), Quantachrome Autosorb 1.
  • Extractor con fluidos supercríticos (o extractor acelerado con disolventes, ASE) marca DIONEX, modelo 200.
  • Equipo para determinación de potencial Z y tamaño de partícula por dispersión dinámica de luz, Zetasizer Nano ZS-Malvern.
  • Baño de ultrasonido Branson 3800.
  • Horno de alta temperatura Scorpion Scientific.
  • Campana de extracción de gases.
  • Potenciómetro Thermo Scientific Orion Star A211.
  • Centrífugas Eppendorf con rotor de 4 × 150 mL hasta 11,000 rpm.
  • Estufas para secado en vacío (hasta 300 ºC).
  • Mufla de alta temperatura (1100°C), marca Felissa.
  • Equipo para tratamiento térmico de sólidos en flujo de gases inertes, oxidantes o reductores.
  • Laboratorio de preparación de muestras y síntesis de nanomateriales por métodos en fase líquida.
  • Laboratorios de evaluación catalítica y fotocatalítica de sólidos nanoestructurados.