INVESTIGADORES
ESQUIVEL Marcelo Ricardo Oscar
congresos y reuniones científicas
Título:
Caracterización, elaboración y aplicación de electrodos basados en Cu-Ni diseñados por impresión 3-D para captura de Sr 2+
Autor/es:
A.AVALOS; F.CORNACCHIULO; M.R. ESQUIVEL
Lugar:
Ciudad de La Falda
Reunión:
Congreso; 5to Congreso Argentino de Microscopía SAMIC 2018; 2018
Institución organizadora:
Laboratorio LAMARX Universidad Nacional de Cordoba
Resumen:
Introducción:Lacaptura y remoción  de Sr2+producto de reacciones nucleares es de interés para el saneamiento de volúmenesde líquidos afectados por este producto radiactivo. Una forma simple deremoción es por métodos electroquímicos realizados ?in situ?. Esto es posiblesi se acerca al lugar de producción del catión un dispositivo móvil para lacaptura. Esta operación puede ser realizada gracias al diseño de dispositivosconteniendo electrodos fabricados "ad hoc" con la ayuda de impresión 3-D yasistencia térmica por temperatura. En este trabajo, se presentan losresultados obtenidos en cátodos y ánodos de Cu-Ni diseñados por impresión 3-Dutilizando ácido poliláctico (PLA) como soporte de impresión y su aplicaciónpara la captura de Sr2+. Objetivos: Elobjetivo de este trabajo es diseñar matrices y moldes por impresión 3-D yaplicarlos a la obtención de electrodos de Cu-Ni mediante sinterizado porasistencia en temperatura. La caracterización de los precursores y productos serealizó utilizando microscopía electrónica de barrido (SEM) y difracción derayos X como técnicas principales. Procedimientoexperimental:Sediseñaron moldes y matrices de PLA por impresión 3-D y extrusión a 190 °C encama de aluminio a  60 °C (Impresora3D  I3 plus c/autolevel) Una vezobtenidos los moldes y matrices se prensaron los metales a una presión de 4kg/cm2 por 1 min. Las pastillas así prensadas fueron tratadastérmicamente a 700 °C durante 5 h en flujo de Ar a 100 ml/min. La microestructura, morfología y composición elemental dereactivos, intermediarios y productos fueron caracterizadas por microscopíaelectrónica de barrido (SEM- FEI-INSPECT S50), calorimetría diferencial debarrido (TA  Instruments 2910 DSC) ydifracción de rayos X (HT-XRD Anton Paar 1200 HT y PXRD- PANalytical Empyrean). Resultadosrelevantes:Enla Figura 1 a se presenta una micrografía de electrones secundarioscorrespondiente a un cátodo de Ni obtenido a partir moldes de PLA extrudados a190 °C y depositados en cama caliente a 60 °C. El metal fue depositado en elmolde y prensado a 4 kg/cm2 por 1 min y luego tratados térmicamentea 700 °C por 5 h. La presencia de Ni (Fm3m) fue verificada por análisis elementalpor EDS y difracción de rayos X. La zona inferior muestra una morfologíadiferente asociada a la presencia de AlNi como estructura mayoritaria. A diferenciade lo observado con Ni, el desarrollo de partículas es menor. La Figura 1 bmuestra una micrografía de electrones retrodispersados de la misma zona demuestra correspondiente a la micrografía de la Figura 1.a. La zona más clara secorresponde composicionalmente con Ni. La zona más oscura a un intermetálicotipo AlNi (Fm3m). En ambos casos, el desarrollo cristalino no es excesivo, ya queno se observan ángulos rectos entre partículas, sino que éstas son redondeadas.La macromorfología es porosa y las conecciones entre las ramas de partículasson continuas. Esta morfología es la buscada para la elaboración de electrodos(cátodos y ánodos) ya que ofrece un área de contacto elevada para que lasolución conteniendo el catión a capturar (Sr 2+) pueda ser reducidoen la superficie del cátodo y el ánodo pueda evolucionar el gascorrespondiente.    Los resultadosobtenidos en solución patrón de Sr(NO3)2 indican una capturay remoción promisoria del Sr 2+ de la solución problema, lo quesugiere un uso potencialmente exitoso para su captura en volúmenescontaminados.ConclusionesEneste trabajo, se caracterizaron por microscopía electrónica de barrido:1-    la morfología y textura superficial demoldes de PLA extrudado a 190 °C  ytratado luego bajo distintas atmósferas y soluciones agresivas a pH = 3 y 12. 2-    La morfología, distribución de partículasy estructura de ánodos y cátodos de Cu-Ni obtenidos por moldeo, prensado yposterior tratamiento térmico. Agradecimientos:  Seagradece a UNCo (PI-B202) por financiamiento parcial del trabajo deinvestigación