Nanomateriales en el Instituto Nacional de Investigaciones Nucleares.

Nanomateriales en el Instituto Nacional de Investigaciones Nucleares.

Síntesis y Caracterización de Nanomateriales: Departamento de Tecnología de Materiales Departamento de Física Departamento de Estudios del Ambiente Aplicaciones de Nanopartículas: Departamento de Materiales Radiactivos

1.- Líneas de investigación A) Desarrollo de nuevos nanomateriales y su caracterización Simulación Molecular B) Preparación de películas delgadas nanoestructuradas Síntesis de nanopartículas por ablación láser en líquidos C) Desarrollo de tecnologías de plasma y nanotecnología para aplicaciones ambientales D) Radiofármacos para diagnóstico y terapia de blancos moleculares específicos como sistemas multifuncionales utilizando nanopartículas

A) Desarrollo de nuevos nanomateriales y su caracterización Simulación Molecular a Métodos de síntesis de nanopartículas metálicas vía química coloidal. Desarrollo de materiales catalíticos a base de Cu, Ni, Pd, Pt, Au y Ag, soportados en óxidos mixtos, tales como ZrO2-TiO2, ZrO2-CeO2. Nanocompositos de nanopartículas en matrices poliméricas, de haluros alcalinos y de vidrios de SiO2 Modificación de superficies de las nanoestructuras en 0 y 1 dimensión. Estudio de estructuras metálicas unidimensionales sintetizadas por química coloidal y sol-gel. Estudio de catalizadores para aplicarlos en la generación de combustible alterno (H2) como fuente de energía limpia, determinando su actividad catalítica. 100 80 Pt/TiO2 Pt/ZT(0.1) Pt/ZT(0.5) Pt/ZT(0.9) Pt/ZrO2 % CONVERSION NO 60 40 20 0 300 350 400 450 TEMPERATURA C

B) Películas delgadas nanoestructuradas Estudio de las condiciones de deposito que permitan obtener películas delgadas nanoestructuradas con las propiedades físicas deseadas: composición, fase, estructura, textura, entre otras, para aplicaciones potenciales como: foto-electrodos, sensores, cátodo en micro-baterías, recubrimientos duros, tribológicos, luminiscentes, etc. Síntesis de nanopartículas metálicas (Au y Ag) con diferente tamaño para modificar propiedades eléctricas de compositos poliméricos 400nm 20 nm

C) Desarrollo de tecnologías de plasma y nanotecnología para aplicaciones ambientales Generación de nanofibras de carbono por plasma a alta frecuencia Generación de nanotubos de carbono por plasma térmico NO x SO 2 Plasma frío 96% de remoción de NO x y SO 2 Lecho de NEC Síntesis de nanoestructuras de carbono para su uso como catalizadores en el tratamiento de gases tóxicos 99% de remoción de NO x y SO 2 y posible remoción de ácidos

D) Radiofármacos para diagnostico y terapia de blancos moleculares específicos como sistemas multifuncionales utilizando nanopartículas. Diseño, síntesis, caracterización fisicoquímica y evaluación de reconocimiento molecular de nanopartículas de oro conjugadas a péptidos como nanofármacos potenciales en terapia y diagnóstico. Funcionalizar nanopartículas de oro con péptidos para incrementar su estabilidad y biocompatibilidad permitiéndoles dirigirse a blancos moleculares específicos

2.- Infraestructura A) Laboratorio de Síntesis de Nanoestructuras (Técnicas de sol-gel y Método de Química Coloidal) Microscopio Electrónico de Transmisión (JEOL JEM 2010) con resolución de 1.7 nm, Microscopio Electrónico de Barrido (JEOL JSM 5900LV) con resolución de 4 nm, Microscopio Electrónico de Barrido (JEOL JSM 6610LV) con resolución de 3 nm, Difractometro de rayos X (Siemens D-5000). Espectrómetro UV-visible (UNICAM, UV-4-200).

2.- Infraestructura B) Laboratorio de Plasmas de Microondas y Ablación Láser Sistema de producción de plasmas por ablación láser Sistema de producción de plasmas por descarga de microondas Nanoindentador NHT-CSM

2.- Infraestructura C) Laboratorio de Aplicaciones de Plasmas Reactores de plasma para síntesis de nanoestructuras Termogravímetro TGA/SDTA851e/SF1100. Reactor para adsorción de gases tóxicos Analizador de gases residuales Espectrometría de masas y Espectroscopía óptica de emisión y absorción D) Laboratorio de Radiofarmacia

3.- Proyectos y fuentes de financiamiento Síntesis y caracterización de estructuras metálicas unidimensionales para la generación de nanocables (Apoyo SEP-CONACyT). Generación de plasma térmico aplicado a la obtención de nanopartículas y recuperación de hidrógeno (SEP- CONACyT Proyecto 33424-U). Desarrollo de radiofármacos para ganglio centinela en pacientes con cáncer de mama (Apoyo del Organismo Internacional de Energía Atómica (RC14539)) Desarrollo de catalizadores a base de Cu y Ni soportado en ZrO 2 -CeO 2 para la generación de H 2 mediante la reacción de reformado de metanol con vapor de agua en atmósfera oxidante (Apoyo CONACyT). Producción de nanoestructuras de carbono por descarga de plasma a alta frecuencia y mínimo consumo energético (SEP-CONACyT (46959)). Síntesis de nanoestructuras de carbono para su uso como catalizadores en el tratamiento de gases tóxicos (Instituto de Ciencia y Tecnología del Distrito Federal) Estudio de plasmas producidos por ablación laser para el deposito de películas delgadas (Apoyo SEP-CONACyT (46344-F)).

4.- Colaboraciones, nacionales o internacionales Instituto de Física - UNAM Instituto Mexicano del Petróleo Facultad de Ingeniería Química BUAP Centro Universitario de Vinculación BUAP Instituto de Investigación en Materiales- UNAM Laboratorio de Investigación y Desarrollo de Materiales Avanzados UAEMex Universidad Autónoma Metropolitana-Azcapotzalco Laboratorio de Óptica Cuántica, UAM-Iztapalapa Instituto de Ciencias Médicas y Nutrición Universidad de Texas CEMES (Centre d'elaboration de Matériaux et d'etudes Structurales), Toulouse, Francia Faculty of Chemistry, Warsaw University, Polonia

5.- Personal académico 15 doctores 2 maestros en ciencias 4 licenciados 2 técnicos 6.- Posgrados/licenciatura Colaboración con: Postgrado en Ciencia de Materiales de la UAEMex. Instituto Tecnológico de Toluca. Postgrado en Física Medica de la UAEMex. Postgrado en Ciencias Químicas de la UAEMex. Postgrado de la Facultad de Química de la BUAP. 7.- Estudiantes 6 estudiantes de doctorado 3 estudiantes de Maestría 4 estudiantes de licenciatura

8.- Perspectivas a futuro. A) Aplicación de sistemas nanoestructurados: sensores ópticos (termoluminiscentes), nanocatalizadores, aplicaciones médicas y conductores electrónicos. B) Desarrollo de nanocompositos ternarios de alta dureza C) Empleo de las nanoestructuras de carbono en sensores de contaminantes, adsorción de contaminantes. D) Desarrollar en un solo fármaco una terapia combinada