Scielo RSS <![CDATA[Journal of the Mexican Chemical Society]]> http://www.scielo.org.mx/rss.php?pid=1870-249X20100003&lang=es vol. 54 num. 3 lang. es <![CDATA[SciELO Logo]]> http://www.scielo.org.mx/img/en/fbpelogp.gif http://www.scielo.org.mx <![CDATA[<b>Photocatalytic Reduction of Benzophenone on TiO<sub>2</sub></b>: <b>Effect of Preparation Method and Reaction Conditions</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1870-249X2010000300001&lng=es&nrm=iso&tlng=es The photocatalytic reduction of benzophenone was studied focusing on improving the yield to benzhydrol. TiO2 was synthesized by means of a hydrothermal technique. TiO2 (Degussa TiO2-P25) was used is a reference. Catalysts were characterized by XRD and nitrogen physisorption. The photocatalytic reduction was carried out in a batch reactor it 25 °C under nitrogen atmosphere, acetonitrile as solvent and isopropanol as electron donor. A 200 W Xe-Hg lamp (λ = 360 nm) was employed is irridiation source. The chemical composition of the reaction system was determined by HPLC. Structural and textural properties of the synthesized TiO2 depended on the type of acid used during sol formation step. Using HCl, a higher specific surface area and narrower pore size distribution of TiO2 was obtained in comparison with acetic acid. As expected, the photochemical reduction of benzophenone yielded benzopinacol as main product, whereas, benzhydrol is only produced in presence of TiO2 (i.e. photocatalytic route). In general, the hydrothermally synthesized catalysts were less active and with a lower yield to benzhydrol. The optimal reaction conditions to highest values of benzhydrol yield (70-80%) were found at 2 g/L (catalyst loading) and 0.5 mM of initial concentration of benzophenone, using commercial TiO2-P25.<hr/>Se estudió la reducción fotocatalítica de benzofenona enfocándose en mejorar el rendimiento hacia bencidrol. El TiO2 se sintetizó empleando el método hidrotérmico y el comercial (Degussa TiO2-P25) se empleó como catalizador de referencia. Los catalizadores se caracterizaron mediante difracción de rayos-X y fisisorción de nitrógeno. La reducción fotocatalítica se llevó a cabo en un reactor discontinuo a 25 °C en atmósfera de nitrógeno, acetonitrilo como disolvente e isopropinol como agente donador de electrones. Se utilizó una lámpara de Xe-Hg (λ = 30 nm) de 200 W como fuente de irradiación. La composición química del sistema reaccionante se determinó mediante cromatografía de líquidos. Las propiedades estructurales y texturales de los catalizadores sintetizados dependieron del tipo de ácido utilizado durante la etapa de formación del sol. Con HCl se obtuvo la mayor superficie específica y una distribución estrecha de tamaño de poro del TiO2, en comparación con el ácido acético. Como se esperaba, la reducción fotoquímica de la benzofenona produce benzopinacol, mientras que el bencidrol sólo se obtiene mediante la ruta fotocatalítica. En general, los catalizadores sintetizados por la ruta hidrotérmica fueron menos activos y con un bajo rendimiento hacia bencidrol. Las condiciones óptimas de reacción para obtener el mayor rendimiento a bencidrol se obtuvieron con 2 g/L (concentración de catalizador) y una concentración inicial de benzofenona de 0.5 mM, empleando el catalizador comercial de TiO2-P-25. <![CDATA[<b>Silver-Modified Mexican Clinoptilolite-Rich Tuffs With Various Particle Sizes as Antimicrobial Agents Against <i>Escherichia coli</i></b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1870-249X2010000300002&lng=es&nrm=iso&tlng=es Water disinfection was performed using Mexican clinoptilolite-rich tuffs from Oaxaca and Sonora with different particle sizes exchanged with silver ions. Samples of Escherichia coli (ATCC 8739) suspended in distilled water (wastewater-like) and municipal waste-water containing coliforms (E. coli as a representative microorganisms from the coliform consortium), were treated in this investigation. E. coli is considered an indicator of microbiological contamination of water, so levels of this microorganism after zeolite treatment indicate how well the disinfection process worked. It was found that particle size, the amount of silver in the modified zeolitic rocks, the origin of the zeolitic material and the type of aqueous media containing E. coli all play important roles in the wastewater disinfection process.<hr/>Se investigó la desinfección del agua utilizando zeolitas naturales mexicanas procedentes de Oaxaca y Sonora, con diferente dimensiones de partícula e intercambiadas con iones plata, frente a Escherichia coli (ATCC 8739) suspendida en agua destilada (llamada como agua similar a la residual) y coliformes totales (considerando a E. coli como parte del consorcio microbiano), contenidos en aguas residuales de origen municipal. Se eligió a dicho microorganismo como indicador de contaminación biológica del agua, para llevar a cabo el proceso de desinfección. Se encontró que las dimensiones de la partícula, la cantidad de plata presente en la roca zeolítica modificada, la procedencia del material zeolítico y el medio acuoso en donde se encuentra suspendida E. coli, juegan un papel importante sobre el proceso de desinfección. <![CDATA[<b>Synthesis, Solid and Solution Studies of Paraquat Dichloride Calixarene Complexes. Molecular Modelling</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1870-249X2010000300003&lng=es&nrm=iso&tlng=es The interaction of the herbicide paraquat dichloride (PQ, substrate) with p-tert-butylcalix[6, 8]arenes (L, receptor) was investigated in both the solution and solid states. The isolated paraquat calixarene complexes were characterised by UV-visible, ¹H NMR, ESI-MS, Luminescence and IR spectroscopies and elemental analysis. The stoichiometry of complexes 1 and 2 was 1:1 (1 herbicide:1 calixarene) and both revealed a biexponential luminescence decay with lifetimes depending on the size and the conformational particularity of the calixarenes. Molecular modelling suggested that both calixarenes interact with the herbicide through cation-π interaction. PQ is included in the p-tert-butylcalix[8]arene cavity, a situation favoured by its pinched conformation in polar solvent while it is partially included in the p-tert-butylcalix[6]arene cavity because of its in-out cone conformation. The theoretical results, in particular using MOPAC procedures, were in agreement with the experimental findings.<hr/>Se investigó la interacción del herbicida dicloruro de paraquat (PQ, substrato) con el p-ter-butilocalix[6,S]areno (L, receptor) en el estado sólido y solución. Se aislaron los complejos calixarénicos de paraquat y se caracterizaron por espectroscopias de UV-visible, IR, RMN de hidrógeno, masas-ESI, Luminiscencia, IR y análisis elemental. La estequiometría de los complejos 1 y 2 fue 1:1 (1PQ:1calixarene) y el decaimiento de luminiscencia en ambos casos fue bi-exponencial con tiempos de vidas dependientes del tamaño y la conformación del calixareno. El modelado molecular sugirió que ambos calixarenos interaccionan con el herbicida mediante interacción del tipo catión-π. PQ se incluye en la cavidad del p-ter-butilocalix[8]areno, situación que se favorece por su conformación "pinched" en un solvente polar mientras que en el p-ter-butilocalix[6]areno se incluye parcialmente debido a su conformación de cono "in-out". Los resultados teóricos, en particular, procedimientos MOPAC, concordaron con los experimentales. <![CDATA[<b>Spectroscopic Determination of Optimal Hydration Time of Zircon Surface</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1870-249X2010000300004&lng=es&nrm=iso&tlng=es When a mineral surface is immersed in an aqueous solution, it develops an electric charge produced by the amphoteric dissociation of hydroxyl groups created by the hydration of the solid surface. This is one influential surface property. The complete hydration process takes a time which is specific for each mineral species. The knowledge of the aqueous solution contact time for complete surface hydration is mandatory for further surface phenomena studies. This study deals with the optimal hydration time of the raw zircon (ZrSiO4) surface comparing the classical potentiometric titrations with a fluorescence spectroscopy technique. The latter is easy and reliable as it demands only one sample batch to determine the optimal time to ensure a total hydration of the zircon surface. The analytical results of neutron activation analysis (NAA) showed the presence of trace quantities of Dy3+, Eu3+ and Er³ in the bulk of zircon. The Dy3+ is structured in the zircon crystalline lattice and undergoes the same chemical reactions as zircon. Furthermore, the Dy3+ has a good fluorescent response whose intensity is enhanced by hydration molecules. The results show that, according to the potentiometric analysis, the hydration process for each batch (at least 8 sample batches) takes around 2 h, while the spectrometric method indicates only 5 min from only one batch. Both methods showed that the zircon surface have a 16h optimal hydration time.<hr/>Los minerales que son inmersos en solución acuosa, desarrollan una carga eléctrica, producida por la aparición de la disociación anfotérica de los grupos hidroxilo formados en superficie. Esta propiedad es específica para cada mineral y la determinación del tiempo de hidratación es fundamental para realizar posteriores estudios de sorción en la interfase sólido/líquido. En este estudio se determinó el tiempo óptimo de hidratación del circón (ZrSiO4), comparando la técnica clásica por titulación potenciométrica con la técnica de fluorescencia a diferentes tiempos. La técnica de fluorescencia fue desarrollada gracias a las impurezas de tierras raras que son contenidas en cantidades traza en los minerales de circón. El análisis por activación neutrónica mostró que las impurezas contenidas en este lote de circón eran principalmente el Dy3+, Eu3+ y el Er3+. El Dy3+ tiene una buena respuesta fluorescente que se incrementa con las moléculas de agua a medida que este elemento se hidrata. Los resultados mostraron que el método potenciométrico es largo y tedioso, pues se requiere un lote por cada tiempo en estudio y toma alrededor de 2 h el análisis, en tanto que el método espectroscópico requiere de una sola muestra que se analiza puntualmente pasado el tiempo requerido, esto sólo toma 5 min, después del cual se continua con el proceso de hidratación. Ámbos métodos mostraron que la superficie del circón requiere de 16 h para alcanzar el tiempo óptimo de hidratación. <![CDATA[<b>Degradation of 4-Chlorophenol by Gamma Radiation of <sup>137</sup>Cs and X-rays</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1870-249X2010000300005&lng=es&nrm=iso&tlng=es This paper presents results of radiolytic degradation of 4-chlorophenol in the presence of TiO2, Al2O3, y SiO2, using different radiation sources than 60Co, which is so common in this type of experiment. The radiation sources used were X-rays with energy of 100 keV and radiation from 137Cs (662 keV). After irradiation with a dose of 50 cGy X-ray and TiO2 obtained a degradation of about 5%, no degradation was obtained with 137Cs source and other oxides. This may be due to the fact that X-rays have a linear energy transfer (LET) greater value, and in the case of TiO2 present a crystalline structure, whereas the other two oxides are amorphous. Both characteristics result in better formation of a reactive species that allows the degradation of the compound.<hr/>Se presentan los resultados de la degradación de 4-clorofenol por catálisis inducida por radiación ionizante, en el experimento se utilizaron TiO2, Al2O3, y SiO2 como catalizadores y radiación gamma de 137Cs (662 keV) además de rayos X con energía de 100 keV. Después de la irradiación con una dosis de 50 cGy de rayos X en combinación con TiO2 se obtuvo una degradación de alrededor del 5%, sin embargo no se registró degradación empleando los otros óxidos y la radiación gamma de 137Cs, esto puede ser atribuido a que los rayos X presentan mayores niveles de transferencia lineal de energía mayores que la radiación gamma. Por otro lado, de los tres óxidos empleados, el TiO2 presenta una estructura cristalina, mientras que los otros son amorfos, estas dos características originan una mejor formación de especies reactivas que hacen posible la degradación del compuesto. <![CDATA[<b>Synthesis of Peptides Histamine H2 Receptors in Solid-Phase Assisted by Microwave</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1870-249X2010000300006&lng=es&nrm=iso&tlng=es The synthesis of histamine H2 receptors peptides was conducted using the methodology of solid phase assisted by microwaves. Microwaves can reduce the reaction times during the coupling and deprotection steps to obtain the desired peptide sequence. The coupling reaction was carried out with a mixture of N, N'-diisopropyl-carbodiimide (DIC) and N,N,N'N'-tetramethyl-O-(1H-benzotriazol-1-yl)uronium hexafluorophosphate (HBTU). The purity and yield are improved in peptide synthesis assisted by microwaves. Coupling reactions and deprotection on Rink resin were carried out in 5 min depending on amino acid and the length of the peptide chain.<hr/>La síntesis de péptidos receptores de histamina H2 fue realizada empleando la metodología de síntesis en fase sólida asistida por microondas. Las microondas permitieron disminuir los tiempos de reacción durante las etapas acoplamiento y desprotección para obtener la secuencia deseada de péptido. La reacción de acoplamiento se llevó a cabo con una mezcla de N, N'-diisopripilcarbodimida y N,N,N',N'-tetrarnetil-O-(1H-benzotriazol-1-il)uronio hexafluorofosfato. La pureza y el rendimiento son mejorados en la síntesis de péptidos asistida por microondas. Las reacciones de acoplamiento y desprotección sobre la resina de Rink se llevaron a cabo en 5 min por protocolo y dependiendo del aminoácido son el número de protocolos empleados. <![CDATA[<b>Titanium Oxide Modification With Oxides of Mixed Cobalt Valence for Photocatalysis</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1870-249X2010000300007&lng=es&nrm=iso&tlng=es In the present work, heterogenous photocatalysis, a technique often used for organic compound degradation toxic in water, was used. The photocatalyst most often used in this technique is TiO2, which, due to its physical and chemical properties, can degrade a great number of organic compounds. In addition, in recent years it has been verified that the doping of semiconductors with metals or metallic oxides increases the photocatalytic activity of these semiconductors, which is why it was proposed for doping by the impregnating method using commercial TiO2 synthesized by the Degussa company (TiO2 Degussa P25) with an oxide of mixed cobalt valence (Co3O4) synthesized using the sol-gel method. The synthesized photocatalyst TiO2/Co3O4 was characterized by the techniques of X-ray diffraction (RXD), scanning electronic microscopy (SEM), Raman spectroscopy (RS), and, finally, photocatalytic tests by means of the degradation of methylene blue.<hr/>En el presente trabajo se utilizó la fotocatálisis heterogénea, que es una de las técnicas más utilizadas en la degradación de compuestos orgánicos tóxicos presentes en agua. El fotocatalizador más usado por esta técnica es el TiO2 el cual, debido a sus propiedades físicas y químicas puede degradar un gran número de compuestos orgánicos. Aunado a lo anterior, en los últimos años se ha comprobado que el dopaje de semiconductores con metales u óxidos metálicos aumenta la actividad fotocatalítica de estos semiconductores, por lo que se propuso dopar por el método de impregnación al TiO2 comercial sintetizado por la empresa Degussa (TiO2 Degussa P25) con un óxido de valencia mixta de cobalto (Co3O4), el cual fue sintetizado por el método sol - gel. El fotocatalizador sintetizado TiO2/Co3O4, se caracterizó por las técnicas de Difracción de Rayos X (DRX) de polvos, Microscopía Electrónica de Barrido (MEB) y Espectroscopía Raman (ER), por último, se le realizaron pruebas fotocatalíticas mediante la degradación de azul de metileno. <![CDATA[<b>Electrochemical Behavior of Ni-Mo Electrocatalyst for Water Electrolysis</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1870-249X2010000300008&lng=es&nrm=iso&tlng=es Nickel-molybdenum based electrolcatalysts were synthesized in organic media for the hydrogen evolution reaction (HER) and oxygen evolution reaction (OER) in alkaline media. The strutture, morphology, and chemical composition of the catalysts were evaluated by XRD, SEM and AAS. Results revealed nanocristalline powder materials with Ni0.006Mo, Ni0.1Mo, and NiMo compositions. The best performance for HER, was obtained on Ni0.1Mo electrode, whereas NiMo was for the OER. Results suggest that the material with 1: 1 stoichiometric ratio could be considered as a promising electrocatalyst for OER. This nanotrystalline powder is formed by Ni2Mo3O8 and a crystalline structure attributed to the possible formation of a NiMo cluster, becomes NiMoO4 after thermal treatment at 1073K in air. The NiMo 1:1 cluster catalyst presented electrochemical stability during the OER.<hr/>Electrocatalizadores base níquel-molibdeno fueron sintetizados en medio orgánico para la reacción de evolución de hidrógeno (HER) y reacción de evolución de oxígeno (OER) en medio alcalino. La estructura, morfología y composición química de los catalizadores fueron evaluados por XRD, SEM y AAS. Los resultados obtenidos mostraron polvos de materiales nanocristalinos con composición química de Ni0.006Mo, Ni0.1Mo y NiMo. El mejor desempeño para la HER fue en electrodos de Ni0.1Mo, y para la OER en NiMo, sugiriendo que el NiMo puede ser considerado como el mas prometedor para OER. El NiMo está compuesto de Ni2Mo3O8 y un cluster de NiMo que se transforma en NiMoO4 después de un tratamiento térmico a 1073K en aire. El catalizador NiMo 1:1 mostró estabilidad electroquímica durante la OER.