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MAGALI KARINA CAMARGO LEON

MAGALI KARINA CAMARGO LEON

MAGALI KARINA CAMARGO LEON

Magíster en Ingeniería y Ciencia de los Materiales, PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU

DOCENTE CONTRATADO - CONTRATADO
Tiempo parcial por asignaturas (TPA)
Departamento Académico de Ciencias - Sección Química

Investigaciones

Se encontraron 13 investigaciones

2021 - 2024

Síntesis de nuevos nanomateriales bidimensionales basados en carburos ternarios con potencial aplicación en biosensores

En el 2011 se reportó una nueva familia de materiales 2D denominados MXenos que surgen a partir de un proceso de disolución química selectiva del elemento A de las denominadas fases MAX. Las fases MAX son carburos/nitruros ternarios con fórmula general Mn+1AXn donde M es un metal de transición (Ej. Ti, Cr, Zr), A un elemento del grupo IIIA y IVA (Ej. Al, Si) y X es carbono o nitrógeno. Los MXenos poseen estructura nanolaminar, alta área superficial, conductividad eléctrica, hidrofilicidad, actividad electrocatalítica, alta capacidad de adsorción, etc. Por lo tanto, ofrecen alto potencial de aplicabilidad en áreas de energía, medio ambiente y salud. Los MXenos usualmente se preparan por ataque químico de partículas de fases MAX en soluciones de HF u otros ácidos en presencia de sales de fluoruro. Dichos procesos consumen mucho tiempo ya que requieren tiempos largos de ataque y varios ciclos de limpieza para obtener partículas de MXenos. Recientemente, la aplicación de MXenos en biosensores ha atraído mucho interés científico. En este sentido, los Mxenos pueden ser usados en electrodos para sensores electroquímicos de biomoléculas que poseen electroactividad. Este proyecto propone una metodología para la síntesis de MXenos basada en la modificación de películas delgadas del material precursor (Fases MAX Ti2AlC y Ti3AlC2) que se obtiene por pulverización catódica. Luego, se estudiará el proceso de disolución selectiva del Al para la obtención de los MXenos (Ti2C y Ti3C2). El hecho de trabajar con material precursor en forma de capas delgadas facilita el proceso de ataque químico ya que se requieren tiempos cortos así como agentes de ataque en menor concentración. Esta ruta es una alternativa que permite obtener MXenos en forma de una capa delgada adherida a un sustrato. Ello conlleva a la obtención de electrodos basados en MXenos. Se evaluará su desempeño de los electrodos en sensores electroquímicos para la detección y cuantificación de biomoléculas.

Participantes:

Instituciones participantes:

  • CONCYTEC - FONDECYT (Financiadora)
  • PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU - Departamento Académico de Ciencias (Financiadora)
  • TECHNISCHE UNIVERSITAET ILMENAU - Grupo de Electroquímica y Galvanotecnica (Financiadora)
  • UNIVERSIDAD DE CHILE - Departamento de Ingeniería Química, Biotecnología y Materiales (Financiadora)
2022 - 2023

Encapsulación de resinas alquídicas sintetizadas con aceite vegetal de origen peruano para la formulación de recubrimientos autorreparables y anticorrosivos epóxicos

Proyecto CAP-PUCP 2021-E-0013: Este estudio plantea la síntesis y caracterización de microcápsulas mediante el método de polimerización in situ utilizando resinas alquidicas como material encapsulado. Se sintetizarán resinas alquídicas para aplicaciones de mantenimiento con aceites vegetales de alto grado de insaturación (un aceite de origen peruano y otro comercial como referencia) y polialcoholes con distintas multifuncionalidades. Se plantea formular recubrimientos autorreparables de matriz epóxica con las microcápsulas preparadas, y estudiar su capacidad anticorrosiva.

Participantes:

Instituciones participantes:

  • PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU - "VICERRECTORADO DE INVESTIGACIÓN" (Financiadora)
  • PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU - Instituto de Corrosión y Protección (Financiadora)
2022 - 2023

Validación de sistema innovador de acabado electroforético, que permita alcanzar llaves y jaladores de cierre, con acabado tipo espejo ultrabrillante, que cumplan con los estándares de calidad internacional.

El proyecto propone la validación de un proceso innovador para la obtención de pullers (jaladores de cierres) con características significativamente mejoradas (brillo, lisura de superficie, durabilidad y otros). Asimismo, se logrará tener productos con acabados diferenciados para los diseñadores y confeccionistas. Los competidores internacionales proveen piezas que cumplen con los acabados más no con la durabilidad del mismo. Debido a ello, a través de este proyecto, se pretende cubrir esta necesidad de mercado, priorizando los acabados de tipo: cobre, dorado, negro, niquel y estañado brillantes. La implementación del proyecto nos permitirá tener un producto innovador con acabados tipo espejo y mejora de propiedades como la resistencia a la corrosión y abrasión. Asimismo se investigará aspectos como el aseguramiento de calidad de los productos y baños de deposición implicados en el proceso de manufactura.

Participantes:

Instituciones participantes:

  • Corporación REY S.A. - - (Financiadora)
  • PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU - Instituto de Corrosión y Protección (Financiadora)
  • PROINNOVATE- Ministerio de la Producción - - (Financiadora)
2021 - 2022

Synthesis and characterization of Ti2AlC and Ti3AlC2 MAX phase materials as electrical conductive, anticorrosive and anti-wear protective coatings

Each year, trillions of US dollars are lost world wide due to materials loss in processes such as wear and corrosion. Therefore, material scientists are constantly searching for new interesting materials that might minimize these effects. In many cases no new base materials are required, moreover in most of the cases a coating is applied to the base material surface to obtain the desired corrosion protection as well as a low wear rate. An interesting group of materials for corrosion and wear protective coatings are MAX phases. These are ternary carbides or nitrides that exhibit high elastic stiffness, relatively low thermal expansion coefficients as well as good thermal and electrical conductivity on one hand and good thermal and chemical stability on the other hand. Different applications might be considered for these materials especially in areas such as electrode materials for renewable energy conversion and storage, coatings in harsh chemical environments, high- temperature structural applications, rotating electrical contacts and bearings. In this project two types of Ti-Al-C based MAX phases (Ti2AlC and Ti3AlC2) will be synthesized as coatings via magnetron sputtering and characterized. As substrates silicon and stainless steel will be coated. The tribological properties of MAX phase coatings as well as the electrochemical behavior will be analyzed. The results will be compared between uncoated and coated materials for moderate wear conditions (normal load up to maximum 5N). The corrosion tests will be conducted in NaCl 3.5% as well as 1M acidic (H2SO4) and alkaline (NaOH) media.

Participantes:

Instituciones participantes:

  • PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU - Departamento Académico de Ciencias (Financiadora)
  • PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU - Dirección de Fomento de la Investigación (DFI) (Financiadora)
2020 - 2022

Desarrollo piloto de sistema innovador de pulido y recubrimiento protector coloreado super brillante

El propósito del presente proyecto consiste en la implementación de una planta de galvanizado por gancheras y laqueado electroforético, con el objetivo de obtener acabados, ultra-brillantes y ultra-mate, para la fabricación y comercialización de cierres de lujo. El proyecto se lleva a cabo en asociación con la PUCP con el fin de llevar a cabo ensayos de caracterización del sistema de recubrimiento de los cierres y con ello proveer datos para la optimización del proceso.

Participantes:

Instituciones participantes:

  • CORPORACION REY S.A. - - (Financiadora)
  • INNOVATE PERU - - (Financiadora)
  • PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU - Instituto de Corrosión y Protección (Financiadora)
2019 - 2022

Nuevos materiales bidimensionales: síntesis de carburos 2D 'MXenos' con propiedades ajustables para aplicaciones en energía y medioambiente

Con el otorgamiento del premio Nobel al estudio del grafeno en el año 2010, la búsqueda de nuevos materiales bidimensionales (2D) ha atraído gran interés científico. La alta relación superficie-volumen, así como la ausencia (o bajo grado) de interacciones entre sus estructuras laminares hace que los materiales 2D posean una combinación única de propiedades electrónicas, ópticas, mecánicas y químicas a diferencia de los materiales 3D. Los denominados MXenos son una nueva clase de materiales 2D que fueron descubiertos en el año 2011, su nombre proviene de su composición química y su estructura: M es un metal de transición (Ej. Ti, Cr, Hf, Zr) mientras que X es carbono o nitrógeno. El sufijo 'eno' denota su parecido con la estructura del grafeno. La estructura nanolaminar y la presencia de grupos funcionales (Ej. -O, -OH, -F) en la superficie de los MXenos hace que posean una variedad de propiedades (conductividad eléctrica, hidrofilicidad, capacidad de adsorción, área superficial, electrocatálisis, etc.) y que éstas sean ajustables mediante el diseño y las condiciones de síntesis. El presente proyecto de investigación se enfoca en el estudio y la optimización de la síntesis de películas delgadas de MXenos. La primera etapa de la síntesis consiste en la obtención del material precursor, fase MAX, mediante la técnica de pulverización catódica. La fase MAX es un carburo/nitruro ternario de estequiometria Mn+1AXn donde M es un metal de transición (Ej. Ti, Cr, Hf, Zr), A un elemento del grupo IIIA y IVA (Ej. Al, Si, Sn) y X (C o N). La segunda etapa consiste del ataque químico-selectivo en solución del material precursor (fase MAX) con el fin de disolver el elemento A para obtener el MXeno correspondiente. Se investigará la composición, morfología y estructura de los materiales obtenidos y se propondrán y discutirán potenciales aplicaciones en áreas como energía (ej. baterías de litio), medio ambiente (ej. remoción de iones metálicos) y salud (ej. material antibacteria

Participantes:

Instituciones participantes:

  • PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU - Dirección de Fomento de la Investigación (DFI) (Financiadora)
2019 - 2022

Síntesis electroquímica de recubrimientos de Zinc con nanopartículas de TiO2 con potencial alto desempeño ante la corrosión y abrasión: Modificación de la química de superficie de TiO2 y su influencia en las propiedades de los recubrimientos

La ingeniería de superficies busca modificar las propiedades de la superficie de componentes con el fin de conferir cierta funcionalidad, incrementar su tiempo de servicio, así como de abaratar los costos de producción. En este sentido, la demanda de nuevos materiales con propiedades diseñadas a medida (¿tailored materials¿) ha motivado interés científico en la investigación de nuevas rutas de síntesis de recubrimientos de protección. El proyecto se enfoca en la síntesis y caracterización de recubrimientos de zinc reforzados con nanopartículas de TiO2 con potencial alto desempeño ante la corrosión y la abrasión. La síntesis se basa en la electrodeposición de zinc a partir de soluciones de iones zinc y partículas de TiO2 dispersas en solución para ser co-depositadas con el zinc durante el proceso de electrozincado (deposición electrolítica). Las propiedades del recubrimiento dependerán de la cantidad de partículas incorporadas y su distribución en la matriz de zinc, por ello se propone una ruta de síntesis que promueva la co-deposición de TiO2. Se planea modificar la superficie de TiO2 por adsorción de moléculas que sirvan como agentes de acople entre el TiO2 y la matriz metálica. Es decir, la modificación de partículas de TiO2 con moléculas serviría para originar cierta afinidad química al zinc metálico y, por lo tanto, incrementar la probabilidad de su incorporación a la matriz de zinc durante el crecimiento del recubrimiento. Las propiedades de los recubrimientos Zn-TiO2 no solo dependerán del tipo de partícula y su química de superficie sino también de otros parámetros de síntesis como el tipo de corriente empleado y la densidad de corriente aplicada. Los recubrimientos serán caracterizados en cuanto a su morfología, composición química y estructura con el fin de correlacionar estas propiedades a su comportamiento frente a la corrosión en medios de NaCl 3,5% y de resistencia la abrasión.

Participantes:

Instituciones participantes:

  • Fondo Nacional de Desarrollo Científico, Tecnológico y de Innovación Tecnológica (FONDECYT) - - (Financiadora)
  • PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU - Instituto de Corrosión y Protección (Financiadora)
  • TECHNISCHE UNIVERSITAET ILMENAU - electrochemistry and electroplating GROUP (Financiadora)
  • TECHNISCHE UNIVERSITAET ILMENAU - Electrochemistry and Electroplating group (Financiadora)
2018 - 2022

Producción y caracterización de foto-electrodos a base de carburo de silicio amorfo hidrogenado para la producción de hidrogeno usando luz solar

Materiales con un amplio ancho de banda como el SiC, TiO2 y AlN son de creciente interés. Esto se debe a que permiten la transmisión de luz en el espectro visible permitiendo aplicaciones opto-electrónicas. Existe un particular interés en el estudio del SiC y TiO2 para aplicaciones foto-catalíticas. Estos materiales exhiben una alta resistencia a la corrosión en medios catalíticos en contraste con los semiconductores usuales como GaAs y Si. Actualmente es posible obtener SiC amorfo hidrogenado mediante RF sputtering en una atmosfera rica en hidrógeno, o por PECVD usando una mezcla de SiH4 y CH4. El carburo de silicio amorfo hidrogenado (a-SiC:H) puede ser usado como foto-electrodo en dispositivos foto electro-químicos para la producción de hidrógeno por electrólisis del agua utilizando luz solar. El presente proyecto tiene el objetivo de producir películas delgadas de a-SiC:H mediante RF sputtering y estudiar el proceso de fotocorrosión de dichas películas en medios acuosos frente a su uso como fotoelectrodo para la producción de hidrógeno por electrólisis del agua. Las técnicas electroquímicas a emplear involucran curvas de corriente potencial, espectroscopía de impedancia electroquímica así como la microbalanza electroquímica de cristal de cuarzo. Adicionalmente los cambios en la morfología de la superficie, estructura y propiedades ópticas de dichos materiales serán caracterizados a través de diversas técnicas AFM, Raman y espectroscopía de transmisión UV-VIS.

Participantes:

Instituciones participantes:

  • CONCYTEC - - (Financiadora)
  • PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU - Departamento Académico de Ciencias (Financiadora)
  • PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU - Instituto de Corrosión y Protección (Financiadora)