Scielo RSS <![CDATA[Mundo nano. Revista interdisciplinaria en nanociencias y nanotecnología]]> http://www.scielo.org.mx/rss.php?pid=2448-569120150001&lang=es vol. 8 num. 14 lang. es <![CDATA[SciELO Logo]]> http://www.scielo.org.mx/img/en/fbpelogp.gif http://www.scielo.org.mx <![CDATA[Editorial]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S2448-56912015000100004&lng=es&nrm=iso&tlng=es <![CDATA[Evaluación electroquímica de nanoestructuras Fe/MWCNT-Pt y Fe/MWCNT-Pt-Pd como materiales de cátodos multifuncionales con potencial aplicación en el mejoramiento de la calidad de agua tratada]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S2448-56912015000100006&lng=es&nrm=iso&tlng=es Resumen: En este artículo se presenta una estrategia de evaluación electroquímica para materiales nanoestructurados con potencial uso en cátodos multifuncionales, con el fin de incrementar la capacidad de degradación y eliminación de materia orgánica recalcitrante en agua tratada por vía electroquímica. El principal objeto de estudio es la producción de radical hidroxilo (•OH), que es identificado como un agente altamente oxidante (2.8 V vs. ENH), únicamente superado por el flúor (3.03 v vs. ENH). Este radical suele formarse en la superficie de un ánodo catalítico o por reacciones tipo Fenton; sin embargo, en este artículo se demuestra que es factible su formación en un cátodo, asemejando el proceso de oxidación avanzada (AOP), conocido como electro-Fenton. La elevada reactividad del •OH para llevar a cabo la destrucción de compuestos biorrefractarios y recalcitrantes está plenamente probada y justifica la propuesta de ensayar materiales nanoestructurados para multiplicar su producción en una celda electroquímica. La evaluación de cátodos de tipo multifuncional, conteniendo Pt y Pt-Pd, soportados sobre nanotubos de carbón multipared (MWCNT) se realizó por voltamperometría cíclica, para determinar la producción in-situ del radical •OH. De esta manera, el desarrollo de un nuevo proceso de reducción electroquímica de tipo multifuncional (O₂ a H₂O₂ y H₂O₂ a •OH) tiene una potencial aplicación en celdas electroquímicas ya concebidas para mejorar la calidad de agua tratada.<hr/>Abstract: This paper presents an electrochemical strategy to evaluate nanostructured materials with high potential to be used as multifunctional cathodes. The goal is to increase the capability of an electrochemical process to degrade and eliminate recalcitrant organic compounds in treated water. The object under study is the production of hydroxyl radical (•OH), also identified as a powerful oxidant (2.8 V vs. ENH), only overcome by Fluorine (3.03 V vs. ENH). This radical is commonly formed on the surface of catalytic anodes or by Fenton reactions; however, this paper shows that it is also possible to form the radical on a cathode, simulating the advanced oxidation mechanism known as electro-Fenton. The high reactivity of •OH to destroy persistent compounds is plentifully proved and justify the use of electrocatalytic nanostructured materials to multiply its effectiveness in an electrochemical cell. The evaluation of multifunctional cathodes­ containing Pt y Pt-Pd, supported on raw multiwalled carbon nanotubes, MWCNT, was done by cyclic voltammetry to validate the in-situ formation of •OH radical. At this point, authors visualize the feasibility to develop a new electrochemical process using a multifunctional electrodes, with Fe species in the electrode surface and supported electrocatalysts, to transform O₂ into H₂O₂ and H₂O₂ into •OH, accordingly to improve the quality of treated water without extra chemicals. <![CDATA[Descontaminación de agua utilizando nanomateriales y procesos fotocatalíticos]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S2448-56912015000100017&lng=es&nrm=iso&tlng=es Resumen: La efectiva eliminación de agentes contaminantes en el agua es un tema de prioridad en todo el mundo. Muchas de estas sustancias contaminantes son recalcitrantes en los sistemas convencionales de tratamiento de agua, por lo que un importante número de sistemas de tratamiento avanzado ha sido desarrollado. Los procesos de oxidación avanzada, como la fotocatálisis heterogénea, han demostrado eliminar eficientemente un amplio grupo de agentes contaminantes de carácter orgánico, inorgánico y microbiológico presentes en el agua contaminada. En este artículo, se revisan los principios básicos del proceso de fotocatálisis heterogénea, así como los mecanismos involucrados en la degradación de contaminantes de diferente tipo en el agua. Adicionalmente, se hace una revisión del impacto que puede tener la modificación en superficie de semiconductores sobre la eficiencia de los procesos fotocatalíticos.<hr/>Abstract: The removal of water pollutants is a priority issue worldwide. Many of these contaminants are recalcitrant in conventional water and wastewater treatment systems; due to this, a significant number of advanced treatment systems have been developed in order to efficiently remove such substances from water. Advanced oxidation processes such as heterogeneous catalysis have shown to efficiently remove a large group of organic and inorganic pollutants as well as microbiological agents. In this article, the principles of heterogeneous photocatalysis process are reviewed as well as the mechanisms involved in the degradation of contaminants in the water. Additionally, a brief review of the impact that surface modification of semiconductors have on the performance of the photocatalytic process is given. <![CDATA[Nanotecnología, una alternativa para mejorar la calidad del agua]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S2448-56912015000100040&lng=es&nrm=iso&tlng=es Resumen: La curiosidad, creatividad e ingenio, característicos de la especie humana, encuentran un paraíso al explorar mundos inimaginables, tal y como es el nanomundo. Tamaños microscópicos, formas exóticas y sobre todo fenómenos y mecanismos que sólo suceden a ese nivel constituyen un universo que ofrece nuevas posibilidades en cuanto a la aplicación de nanomateriales como posibles soluciones a los problemas de contaminación que cotidianamente enfrentamos. En este artículo se presenta una visión sobre las posibilidades de aplicación de nanomateriales como alternativa para mejorar la calidad del agua, especialmente cuando están presentes contaminantes orgánicos y microbiológicos.<hr/>Abstract: Curiosity, creativity and human wit, characteristics of mankind, find a paradise exploring unimaginable worlds, as is the nanoworld. Microscopic sizes, shapes and especially exotic phenomena and mechanisms that only happen at this level constitute a universe that offers new possibilities for the application of nanomaterials as alternative solutions to pollution problems that we face daily. This article presents a vision of the possibilities of application of nanomaterials as an alternative to improve water quality, especially when organic and microbiological contaminants are present. <![CDATA[Nanotecnología para el tratamiento de agua. Claves sobre la investigación en México]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S2448-56912015000100053&lng=es&nrm=iso&tlng=es Resumen: Este artículo presenta información obtenida de una encuesta realizada a investigadores en el área de nanotecnología con aplicaciones en el tratamiento de agua en México. Asimismo, analiza lo expresado por los participantes sobre ciertos aspectos que consideramos claves en el desarrollo de esta línea de investigación, como son: las redes de colaboración, el financiamiento, los riesgos relacionados con el uso de nanotecnología (NT) y nanoproductos (NPs) y para el tratamiento de aguas, la postura y opinión del público, y la regulación. Concluye reconociendo la importancia de este campo de investigación y recomendando se amplíe la exploración sobre los posibles efectos toxicológicos de la NPs usadas en este campo; para esto se pueden utilizar metodologías como la evaluación del ciclo de vida. Señala también la importancia de ampliar el foco de la investigación para que ésta sea, no sólo interdisciplinaria, sino multidisciplinaria e incluya aspectos éticos, legales, sociales y medioambientales.<hr/>Abstract: This article presents the results of a survey administered to researchers in the area of nanotechnology and water in Mexico. We analyze the opinions they expressed concerning a series of key topics: networks of collaborative research; funding; risks related to the use of nanotechnology (NT) and nanoproducts (NPs) for the treatment of water; public opinion regarding NT, and the regulation of NT. We recognize the great importance of this field and argue for more research concerning the toxicology of NPs used in the water sector. Finally, we suggest that research in Nano be expanded to include ethical, legal, social and environmental dimensions. <![CDATA[Nanotecnología en procesos ambientales y remediación de la contaminación]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S2448-56912015000100070&lng=es&nrm=iso&tlng=es Resumen: El desarrollo de la nanotecnología ha abierto muchas oportunidades para la transformación de los procesos productivos. Sabiendo que los grandes retos de la humanidad son el de tener procesos productivos amigables al ambiente y energéticamente económicos, es de esperarse que la introducción de la nanotecnología contribuirá al cumplimiento de estas dos metas. Sin embargo, en la actualidad la sociedad sigue contaminando el ambiente poniendo en riesgo los diferentes ecosistemas y su misma salud. Existe la imperiosa necesidad de reducir, ver eliminar, el daño al ambiente y de limpiar y restaurar los sitios ya contaminados. En esta impostergable tarea, la nanotecnología tiene aún algo que decir y sobre todo hacer.<hr/>Abstract: Nanotechnology development has opened new opportunities for the transformation of production processes. It is well known that the main challenge of human kind is the design new productive processes that should be environment friendly and energetically efficient. Doubtless, nanotechnology will contribute to reach these goals. Nevertheless, the human activities are still polluting the environment, increasing the risk for several ecosystems and the public health. There is the urgent need to reduce and stop the environmental damage and to clean up the polluted sites as well. Nanotechnology could and should be applied for this important task. <![CDATA[Autorganización de nanoestructuras luminiscentes: sus formas y dimensiones]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S2448-56912015000100081&lng=es&nrm=iso&tlng=es Resumen: El autoensamble es el proceso por el cual los elementos participantes se agrupan en estructuras ordenadas y funcionales. Por las propiedades intrínsecas de los componentes y condiciones del medio, estas nuevas estructuras sólo pueden crecer hasta cierto tamaño, siendo del orden nanométrico, se conocen como nanoestructuras (NS), y, en consecuencia, pueden configurarse en diferentes formas geométricas bi y tridimensionales como: esferas, anillos, cubos, prismas, barras y otras formas más. Los halogenuros alcalinos son materiales que permiten la difusión de los iones en su estructura, por ello los utilizamos como matriz para la formación de NS luminiscentes, las cuales se han formado por la impurificación con impurezas divalentes como los iones de europio (Eu2+) o manganeso (Mn2+), por ejemplo. La forma y el tamaño de las NS influencian fuertemente en la longitud de onda de absorción, emisión y excitación. Siendo de este modo muy importante el estudio sobre el tipo de impureza y las condiciones en la que se autorganizan para formar diferentes NS, las cuales pueden ser utilizadas como sensores o emisores de luz para potenciales dispositivos en nanoptoelectrónica.<hr/>Abstract: Self-organization is the process by which the participating elements are grouped in ordered and functional structures. By the intrinsic properties of the components and the environmental conditions these new structures can only grow to some size being of the nanometric order, they are known as nanostructures (NS), and, consequently, can be configured in different bi and three-dimensional geometric forms such as: Spheres, rings, cubes, prisms, rods and other forms. The alkali halides are materials that allow the diffusion of ions in its structure, for this we use them as host for luminescent NS formation, which have been formed by the impurification with divalent impurities such as europium (Eu2+) or manganese (Mn2+) ions, for example. The shape and size of the NS influence strongly on the wavelength of absorption, emission and excitation. Being very important so the study on the impurity type and the conditions in which they organize to form different NS, which can be used as sensor and/or light-emitting for potential devices at nano-optoelectronic.