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Superficies e Interfaces

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SUPERFICIES E INTERFASES

Contacto: Dr. Celso M. Aldao
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Objeto de estudio

Todos los objetos tienen superficies y casi todas las interacciones con el mundo exterior tienen lugar a través de ellas. De hecho las superficies juegan un rol preponderante en nuestra vida cotidiana ya que un sinnúmero de aplicaciones tecnológicas están basadas en los procesos que allí ocurren. Así, el noventa por ciento de los productos químicos esenciales se obtienen mediante procesos catalíticos heterogéneos que involucran fenómenos que tienen lugar en una superficie, y los dispositivos electrónicos modernos basan su funcionamiento en fenómenos que tienen lugar en superficies e interfaces semiconductoras. En estos y otros campos, detalles morfológicos, como defectos a escala nanométrica o atómica, influyen crucialmente, por ejemplo en las respuesta de los dispositivos electrónicos.

Líneas de investigación
Nuestro trabajo se focaliza en varios temas en los que diversos fenómenos interfaciales tienen un rol fundamental. Destacamos los siguientes.

Formación de nanoestructuras por crecimiento y ataque químico

Nuestras investigaciones básicas sobre la formación de nanoestructuras por crecimiento y ataque químico anisótropo incluyen la remoción de material y los efectos de adsorbatos en la superficie (100) del silicio y el crecimiento por electrodeposición. El ataque químico es un proceso que se utiliza para configurar la superficie; involucra la remoción de material y la consiguiente alteración de la morfología superficial. Nuestros objetivo consiste en relacionar la morfología resultante, como consecuencia de la deposición y remoción de material y de la presencia de adsorbatos, con los fenómenos que tienen lugar a nivel atómico. La aplicación específica de modelos computacionales constituye una poderosa herramienta a fin de interpretar los ensayos de laboratorio mediante el testeo de diferentes mecanismos y sus posibles efectos.

Detección de gases por medio de películas de óxidos metálicos

 Los sensores de gases basados en óxidos semiconductores permiten monitorear y así controlar gases inflamables o tóxicos en el aire. En, particular, los sensores basados en óxido de estaño son ampliamente empleados para detectar concentraciones muy bajas de monóxido de carbono (CO) debido a su alta selectividad y sensibilidad comparada con otros sensores de gases cerámicos. Dada su toxicidad, la máxima concentración de CO permitida en ambientes de trabajo es de sólo 0.003%. El CO se puede producir en cualquier lugar, basta que exista material combustible, una llama y una mala ventilación, y es inodoro. Calefactores, calefones y estufas, y sus sistemas de evacuación, pueden convertirse en instrumentos letales que se encuentran en nuestros hogares. Por esta razón, concentramos nuestros esfuerzos en la detección de este gas.

Adsorbedores y catalizadores en plantas de tratamiento de agua y refinerías

 Nuestro trabajo se focaliza en la determinación de parámetros de difusión, adsorción y reacción en medios porosos. Para ello, se desarrollan modelos analíticos y computacionales que se emplean en el diseño y construcción de reactores. Los procesos estudiados son de extensa aplicación en:

a) Tratamiento de agua para consumo humano e industrial mediante remoción de arsénico y otros contaminantes además de ablandamiento y desmineralización.

b) Craqueo de hidrocarburos en catalizadores comerciales de zeolita Y para la producción de nafta a partir de gasoil. Procesos de separación de isómeros por tamización molecular.

 

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