Producción de bioelectricidad utilizando nanofibras duales de TiO2/carbón como electrodo de una celda de combustible microbiana
En este trabajo se presenta el desarrollo de un novedoso material compuesto por redes de nanofibras duales de TiO2(rutilo)-C(semigrafito)/C(semigrafito), con interesantes características morfológicas y propiedades eléctricas. Los resultados obtenidos de voltamperometría cíclica (CV), espectroscopía...
| Main Authors: | , , |
|---|---|
| Format: | info:eu-repo/semantics/article |
| Language: | Spanish |
| Published: |
Universidad Autónoma de Nuevo León
2015
|
| Subjects: | |
| Online Access: | http://riacti.uanl.mx/40/1/Art.-de-las-Nanofibras-electricas.pdf |
| _version_ | 1828416836742414336 |
|---|---|
| author | NORA ALEYDA GARCIA GOMEZ Domingo Garcia-Gutierrez EDUARDO MAXIMIANO SANCHEZ CERVANTES |
| author_facet | NORA ALEYDA GARCIA GOMEZ Domingo Garcia-Gutierrez EDUARDO MAXIMIANO SANCHEZ CERVANTES |
| author_sort | NORA ALEYDA GARCIA GOMEZ |
| collection | Repositorio Institucional |
| description | En este trabajo se presenta el desarrollo de un novedoso material compuesto por redes de nanofibras duales de TiO2(rutilo)-C(semigrafito)/C(semigrafito), con interesantes características morfológicas y propiedades eléctricas. Los resultados obtenidos de voltamperometría cíclica (CV), espectroscopía de impedancia electroquímica (IES) y conductividad eléctrica demuestran que este material cuenta con las características necesarias para aplicarse como ánodo en una celda de combustible microbiana. La morfología de este material fue comprobada por microscopía electrónica de barrido (SEM), microscopía electrónica de transmisión (TEM), mientras que la composición química de las nanofibras fue claramente observada por espectroscopía de energía dispersiva de rayos X (EDXS), y su análisis cristalográfico se llevó a cabo por difracción de rayos X (DRX) y difracción de electrones de área selecta (SAED). Este material nanoestructurado con alta área superficial es biocompatible y puede hospedar una densa biopelícula de E. coli K12 electroactivadas. El desempeño del electrodo anódcio se evaluó por amperometría, y se generó biocatalíticamente una densidad de corriente de 800 mA/cm2.
ABSTRACT
In summary, we present a novel material composed of dual nanofibers of TiO2(rutile)-C(semi-graphitic)/C(semi-graphitic) with interesting morphological and electrical properties. Based on the results obtained by cyclic voltammetry (CV), Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) analyses and electrical conductivity, it was shown that the material is suitable for application as the anodic material in a microbial fuel cell. Scanning Electron Microscopy (SEM) and Transmission Electron Microscopy (TEM) confirmed the morphology of these materials; while the difference in composition between the fibers forming the dual fibers was clearly observed by Energy Dispersive X-Ray Spectroscopy (EDXS), and the crystallinity of nanofibers was evident in the results obtained from the X-Ray Diffraction (XRD) and Selected Area Electron Diffraction (SAED) studies.
This nanostructured material with high superficial area is biocompatible and can host a dense biofilm of electroactivated E. coli. The anodic electrode performance was evaluated by cronoamperometry. The maximum current density obtained in these conditions was 800 mA/cm2. |
| format | info:eu-repo/semantics/article |
| id | riacti-40 |
| institution | UANL |
| language | spa |
| publishDate | 2015 |
| publisher | Universidad Autónoma de Nuevo León |
| record_format | eprints |
| spelling | riacti-402018-08-20T16:19:45Z Producción de bioelectricidad utilizando nanofibras duales de TiO2/carbón como electrodo de una celda de combustible microbiana NORA ALEYDA GARCIA GOMEZ Domingo Garcia-Gutierrez EDUARDO MAXIMIANO SANCHEZ CERVANTES info:eu-repo/classification/cti/7 En este trabajo se presenta el desarrollo de un novedoso material compuesto por redes de nanofibras duales de TiO2(rutilo)-C(semigrafito)/C(semigrafito), con interesantes características morfológicas y propiedades eléctricas. Los resultados obtenidos de voltamperometría cíclica (CV), espectroscopía de impedancia electroquímica (IES) y conductividad eléctrica demuestran que este material cuenta con las características necesarias para aplicarse como ánodo en una celda de combustible microbiana. La morfología de este material fue comprobada por microscopía electrónica de barrido (SEM), microscopía electrónica de transmisión (TEM), mientras que la composición química de las nanofibras fue claramente observada por espectroscopía de energía dispersiva de rayos X (EDXS), y su análisis cristalográfico se llevó a cabo por difracción de rayos X (DRX) y difracción de electrones de área selecta (SAED). Este material nanoestructurado con alta área superficial es biocompatible y puede hospedar una densa biopelícula de E. coli K12 electroactivadas. El desempeño del electrodo anódcio se evaluó por amperometría, y se generó biocatalíticamente una densidad de corriente de 800 mA/cm2. ABSTRACT In summary, we present a novel material composed of dual nanofibers of TiO2(rutile)-C(semi-graphitic)/C(semi-graphitic) with interesting morphological and electrical properties. Based on the results obtained by cyclic voltammetry (CV), Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) analyses and electrical conductivity, it was shown that the material is suitable for application as the anodic material in a microbial fuel cell. Scanning Electron Microscopy (SEM) and Transmission Electron Microscopy (TEM) confirmed the morphology of these materials; while the difference in composition between the fibers forming the dual fibers was clearly observed by Energy Dispersive X-Ray Spectroscopy (EDXS), and the crystallinity of nanofibers was evident in the results obtained from the X-Ray Diffraction (XRD) and Selected Area Electron Diffraction (SAED) studies. This nanostructured material with high superficial area is biocompatible and can host a dense biofilm of electroactivated E. coli. The anodic electrode performance was evaluated by cronoamperometry. The maximum current density obtained in these conditions was 800 mA/cm2. Universidad Autónoma de Nuevo León 2015 info:eu-repo/semantics/article application/pdf http://riacti.uanl.mx/40/1/Art.-de-las-Nanofibras-electricas.pdf http://riacti.uanl.mx/40/1.haspreviewThumbnailVersion/Art.-de-las-Nanofibras-electricas.pdf info:eu-repo/semantics/openAccess http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0 spa citation: GARCIA GOMEZ, NORA ALEYDA and Garcia-Gutierrez, Domingo and SANCHEZ CERVANTES, EDUARDO MAXIMIANO (2015) Producción de bioelectricidad utilizando nanofibras duales de TiO2/carbón como electrodo de una celda de combustible microbiana. Ciencia UANL, 18 (71). pp. 102-113. ISSN 1405-9177 http://riacti.uanl.mx/40/ |
| spellingShingle | info:eu-repo/classification/cti/7 NORA ALEYDA GARCIA GOMEZ Domingo Garcia-Gutierrez EDUARDO MAXIMIANO SANCHEZ CERVANTES Producción de bioelectricidad utilizando nanofibras duales de TiO2/carbón como electrodo de una celda de combustible microbiana |
| thumbnail | https://rediab.uanl.mx/themes/sandal5/images/online.png |
| title | Producción de bioelectricidad utilizando nanofibras duales de TiO2/carbón como electrodo de una celda de combustible microbiana |
| title_full | Producción de bioelectricidad utilizando nanofibras duales de TiO2/carbón como electrodo de una celda de combustible microbiana |
| title_fullStr | Producción de bioelectricidad utilizando nanofibras duales de TiO2/carbón como electrodo de una celda de combustible microbiana |
| title_full_unstemmed | Producción de bioelectricidad utilizando nanofibras duales de TiO2/carbón como electrodo de una celda de combustible microbiana |
| title_short | Producción de bioelectricidad utilizando nanofibras duales de TiO2/carbón como electrodo de una celda de combustible microbiana |
| title_sort | produccion de bioelectricidad utilizando nanofibras duales de tio2 carbon como electrodo de una celda de combustible microbiana |
| topic | info:eu-repo/classification/cti/7 |
| url | http://riacti.uanl.mx/40/1/Art.-de-las-Nanofibras-electricas.pdf |
| work_keys_str_mv | AT noraaleydagarciagomez producciondebioelectricidadutilizandonanofibrasdualesdetio2carboncomoelectrododeunaceldadecombustiblemicrobiana AT domingogarciagutierrez producciondebioelectricidadutilizandonanofibrasdualesdetio2carboncomoelectrododeunaceldadecombustiblemicrobiana AT eduardomaximianosanchezcervantes producciondebioelectricidadutilizandonanofibrasdualesdetio2carboncomoelectrododeunaceldadecombustiblemicrobiana |