1. Universidad Autonoma del Estado de Hidalgo
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Por favor, use este identificador para citar o enlazar este ítem: http://dgsa.uaeh.edu.mx:8080/handle/231104/2781
Título : Evaluación electroquímica del proceso de depósito de mn utilizando membranas y electrodos modificados.
Otros títulos : Ciencias de los materiales.
Autor : REYES MORALES, QUINIK LUIS
Palabras clave : Ciencias de los materiales
Electroquimica
electrodos
manganeso
anionica
anodo
Fecha de publicación : 27-jul-2022
Editorial : ICBI-BD-UAEH
Descripción : En el presente trabajo de investigación se demostró que el depósito de manganeso se ve afectado por el tipo de ánodo y las características de la membrana aniónica empleados; esto con la intención de encontrar una configuración electrolítica capaz de ofrecer una alternativa viable para la producción de manganeso metálico con una pureza del 99.9% o superior, útil para la fabricación de aceros avanzados de alta resistencia (AHSS) y baterías de ion litio de alta resistencia. Para lo cual se evaluaron las condiciones electroquímicas alcanzadas por el proceso de depósito de manganeso, así como las características físicas y químicas de los productos obtenidos, al utilizar ánodos dimensionalmente estables (DSA, por sus siglas en inglés) de Ti|RuO2 y Ti|IrO2 junto con las membranas de intercambio aniónico AMI 7001 y Neosepta AMX en un reactor de compartimentos separados. Los resultados permitieron evidenciar que la presencia de selenitos en el catolito hace posible que los iones sulfato reaccionen en el cátodo para reducirse a sulfitos y posteriormente a azufre elemental o volatilizarse como dióxido de azufre, un mecanismo que difícilmente se lleva a cabo electroquímicamente y que por lo general se logra por procesos biológicos complejos; adicionalmente, se comprobó que el depósito de manganeso comienza a partir de los -1.14 V vs SCE (electrodo saturado de calomelanos, por sus siglas en inglés) y a partir de los -0.20 Am-2, aunque no se obtienen depósitos estables hasta densidades de corriente superiores a -100 Am-2, todo este comportamiento se mostró independiente al tipo de electrodo o membrana de intercambio aniónico utilizada. Sin embargo, ambas variables evaluadas afectaron el desempeño del proceso de depósito, siendo la más relevante la membrana aniónica utilizada; al utilizar AMX el proceso presento una mejora en el consumo energético al permitir recuperar la misma cantidad de manganeso que AMI con un potencial de celda, catódico y anódico menores. En el caso de los DSA evaluados, la diferencia fue menos marcada; si bien el desempeño (eficiencia de corriente, consumo energético y rendimiento espacio-tiempo) fue bastante similar se observó un mayor potencial de celda con el ánodo de Ti|IrO2 que con el de Ti|RuO2, aunque la pureza del depósito también es mayor y el consumo de iones SO42- también es menor. De esta manera se determinó que el mejor arreglo para la recuperación de manganeso es el que utiliza la membrana AMX en conjunto con el DSA de Ti|IrO2, dado que se trata de un electrodo más duradero a largo plazo; sin embargo, el DSA de Ti|RuO2 sigue siendo una opción viable. Finalmente, se demostró que el proceso de depósito de manganeso mejora su desempeño considerablemente cuando se utiliza un arreglo electroquímico que propicie una distribución de corriente correcta al asegurar que todas las caras de los cátodos se encuentren emparejadas con un ánodo. Como una contribución adicional, fue posible obtener el depósito de manganeso al utilizar un anolito de menor concentración al habitualmente usado sin comprometer desempeño del proceso, posibilitando el abatir costos de esta manera.
Documento del Gobiberno : DRC MATERI .14726 2022
URI : http://dgsa.uaeh.edu.mx:8080/bibliotecadigital/handle/231104/2781
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