Friday, November 17, 2017

Synthesis and Characterization of PtTe2 Multi-Crystallite Nanoparticles using Organotellurium Nanocomposites

En este trabajo se reporta la síntesis de nanopartículas multi-cristalinas en diferentes tamaños a través de un proceso de annealing usando nanopartículas organometálicas de Pt-Te como precursores. Este precursor fue obtenido en una reacción de un paso usando Ph2Te2 and H2PtCl6 y se puede controlar el tamaño de las nanopartículas. El precursor composite organometálico utilizado es descompuesto térmicamente a 1.5 pentanediol y después a nanopartículas de PtTe2 multicristalino. El tamaño final de las esferas multicristalinas finales fue controlado con el tamaño del precursor, y se estimó que el tamaño 2.5-6.5 nm. Los resultados brindan información relevante para entender los aspectos importantes del mecanismo relacionado con la síntesis de los nanomateriales organometálicos, basado en platino y telurio. Estos nanomateriales tienen aplicaciones en electrónicos y conversión y almacenamiento de energía, pero también en catálisis, fabricación de Aerogel, materiales conductivos, etc.

Este método es versátil para el montaje de materiales nanoestructuras. Las propiedades redox e hidrolíticas son claves para el proceso de construcción y estabilización. La espontaneidad de la reducción del catión Pt promovido del reactivo ditelluride, se puede considerar la parte clave de esta nueva estrategia sintética para obtener nanopartículas bien definidas.

Referencias:
Fernández-Lodeiro, J., Rodríguez-Gónzalez, B., Novio, F., Fernández-Lodeiro, A., Ruiz-Molina, D., Capelo, J. L., ... & Lodeiro, C. (2017). Synthesis and Characterization of PtTe 2 Multi-Crystallite Nanoparticles using Organotellurium Nanocomposites. Scientific Reports7(1), 9889.

Desarrollan un método para producir hidrógeno a partir de gas natural de forma más barata y limpia

Investigadores del Instituto de Tecnología Química, centro mixto de la Universitat Politècnica de València y el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) (España), han desarrollado una membrana cerámica que permite la producción de hidrógeno a partir de gas natural de manera más barata y limpia. Los resultados de la investigación tienen múltiples aplicaciones en el campo de los vehículos eléctricos de pila de combustible o en la industria química, ya que con el nuevo método se consigue generar hidrógeno a partir de gas natural y electricidad en un solo paso y sin apenas pérdida de energía.

El hidrógeno es un excelente combustible que, por su elevada densidad energética y nula emisión de gases de efecto invernadero, es esencial en gran número de procesos industriales. Su combinación con el oxígeno atmosférico produce energía y agua como único subproducto, convirtiéndolo en uno de los principales candidatos para sustituir a los combustibles fósiles como fuente de energía para el sector del transporte.

El profesor de investigación del CSIC y director de la investigación José Manuel Serra explica que “el desarrollo e introducción en el mercado de coches híbridos y eléctricos va a permitir en los próximos años reducir el impacto del transporte en las emisiones de CO2 y, por tanto, en el efecto invernadero del planeta. El siguiente paso natural, como demuestra la apuesta de grandes marcas del sector de la automoción, es la implantación de vehículos de hidrógeno, que tienen mayor autonomía y un repostaje mucho más rápido que los eléctricos”.

Los investigadores del ITQ han desarrollado un reactor de membrana de separación de gases operada eléctricamente que permite la producción endotérmica de hidrógeno con una pérdida de energía casi nula.

“Nuestras investigaciones demuestran que es posible generar hidrógeno a presión en un solo paso con eficiencias altísimas a partir de electricidad y gas natural o biogás y, de manera simultánea, separar el CO2 y no emitirlo a la atmósfera. Nuestro método permite que el hidrógeno se pueda producir a alta presión de forma distribuida, lo que permitiría su producción en las mismas gasolineras, comunidades de vecinos, garajes o granjas. En el caso de utilizar electricidad de fuentes renovables, nuestro sistema permite que generar hidrógeno tenga una huella de carbono muy baja. También podemos almacenar la energía renovable en pico de producción en forma de hidrógeno comprimido para su uso posterior cuando la demanda eléctrica sea mayor, o como combustible de vehículos”, añade Serra.

El trabajo de los investigadores del ITQ, desarrollado junto con la Universidad de Oslo y la multinacional norteamericana CoorsTek, posibilitará que los vehículos con pila de hidrógeno puedan alimentarse con una eficiencia energética y una simplicidad similar a la de un vehículo eléctrico de batería. Debido a que el gas natural, como fuente de energía primaria, tiene un costo sustancialmente más bajo que la electricidad, el hidrógeno podría ser un combustible más barato para los automóviles que la electricidad. (Fuente: UPV)

Referencia 
http://noticiasdelaciencia.com/not/26417/desarrollan-un-metodo-para-producir-hidrogeno-a-partir-de-gas-natural-de-forma-mas-barata-y-limpia/

Tuesday, November 14, 2017

Técnica nueva y simplificada hace ligeras nanoespumas metálicas.


Un método simple para la fabricación de nanofoams de paladio de muy baja densidad podría ayudar al avance tecnológico de almacenamiento de hidrógeno, informa un nuevo estudio de la Universidad de California.

Una nanoespuma una versión espumosa de algún material, lleno de poros muy pequeños. Se introdujo por primera vez hace cerca de 20 años. Nanoespumas metálicas tienen potencial para diversas aplicaciones dado que las estructuras porosas son fuertes y ligeras, como sus contrapartes naturales del hueso y del corcho. Cuando están hechas de paladio y algunos otros metales pueden rápidamente almacenar y liberar hidrógeno, lo que las hace un candidato ideal para pilas de combustible de hidrógeno.

Las técnicas de fabricación tradicionales de espumas metálicas requieren altas temperaturas, alta presión y ambientes químicos controlados. El equipo de UC, en su lugar, se basa en un enfoque de química húmeda que es adaptable a otros tipos de espumas de metales ligeros y adecuado para aplicaciones industriales.

La nueva técnica utiliza nanohilos de paladio como bloques de construcción. Los nanohilos se colocan en el agua y luego se mezclan con vibraciones ultrasónicas. Posteriormente, son rápidamente sumergidos en nitrógeno líquido para congelar los cables. Finalmente, la mezcla de nanocable de hielo se coloca en vacío hasta que el hielo se vaporiza, dejando una espuma de nanocables del paladio puro. La densidad del material es tan baja como una milésima de la densidad de paladio en su forma metálica en bulto y puede ajustarse para diferentes aplicaciones.


Los investigadores también estudiaron las propiedades de almacenamiento de hidrógeno de la nanoespuma de paladio y encontraron que el material demostró excelente capacidad de carga y velocidad de absorción. La nanoespuma exhibe excelente estabilidad termodinámica, según lo medido por técnicas calorimétricas especializadas.

Fuente: Universidad de California - Davis

Monday, November 13, 2017

Conteo de electrones para los compuestos metálicos de transición con ligandos débilmente electronegativos.

El esquema convencional de conteo de electrones a menudo conduce a predicciones erróneas para compuestos de metal de transición “late” con ligandos débilmente electronegativos. En este trabajo, se analizó la causa de esta deficiencia y se propuso un esquema de conteo de electrones modificado para predecir los orbitales de frontera de tales compuestos. El esquema modificado predice que los átomos de metal de transición de estos compuestos tienen un conteo de electrones d10, y sus orbitales fronterizos están representados por los niveles de par solitario más alto de los átomos del ligando.
Para los metales de transición y compuestos electronegativos, el concepto de estado de oxidación puede usarse para predecir la naturaleza cualitativa de sus orbitales fronterizos. En tales compuestos, los átomos del grupo principal L son mucho más electronegativos que los átomos del metal de transición M, de modo que los niveles de valencia s y p de cada átomo L del ligando son más bajos en energía que el nivel d de M. La unión en una serie de compuestos tiene carácter tanto iónico como covalente, por lo que su descripción requiere el uso de esquemas de conteo de electrones iónico y covalente, como se ejemplificó por primera vez en el concepto de Zintl-Klemm.

El uso del esquema de conteo de electrones iónico o convencional para tales compuestos puede conducir a una imagen inconsistente con el experimento y la teoría. Por ejemplo, el compuesto Cs2Au2I6 contiene unidades lineales AuI2 y AuA4 cuadradas planas de modo que sobre la base de los estados de oxidación Cs e I, los estados de oxidación de Au en las unidades AuI2 y AuI4 a menudo se consideran +1 y +3, respectivamente. Esta deficiencia del esquema de conteo de electrones convencional se corrige fácilmente al introducir la transferencia de electrones desde los niveles de par solitario más alto de los átomos del ligando hasta los niveles de d-bloque vacíos. Dicha transferencia de electrones es energéticamente favorable porque la separación de energía de t2g-eg es despreciable en algunos casos.

Referencias:
Lee, K. S., Koo, H. J., Dai, D., Ren, J., & Whangbo, M. H. (1999). Electron counting scheme relevant for late transition metal compounds with weakly electronegative ligands. Electronic band structure study of phosphosilicides PtSi3P2 and NiSi2P3. Inorganic Chemistry38(2), 340-345.

Control viviente de pesticidas en Estados Unidos

Asian tiger mosquitoLa agencia de protección ambiental de Estados Unidos aprobó la utilización de una raza del mosquito africano macho (Aedes albopictus) como un biopesticida, los cuales no son genéticamente modificados, lo que significa que estos son portadores de la bacteria Wolbachia, al encontrarse con las hembras no portadoras, ellas morirán y la población disminuirá, ya que los mosquitos machos no pican, se pueden soltar libremente.
Actualmente se esta probando con otras especies de mosquito como Aedes aegypti.


Mas información:
https://www.sciencenews.org/blog/science-ticker/epa-oks-first-living-pest-control-mosquito-use-united-states?tgt=nr


Sunday, November 12, 2017

Científicos de Singapur NTU crean nanoagentes rastreadores para iluminar tejidos enfermos muy pequeños.



Se han creado nanoagentes de polímeros que puede 'iluminar' pequeñas áreas de los tejidos enfermos, los cuales son indetectables por los métodos convencionales, por un equipo de investigación liderado por la Universidad Tecnológica de Nanyang, Singapur (Singapur NTU).

Los nanoagentes, conocidos como 'nanopartículas de polímeros semiconductores' (SPN), pueden almacenar energía de diversas fuentes tales como el sol, luz cercana al infrarrojo o incluso luz proveniente del celular, para posteriormente emitir luz “resplandor” de larga duración.
El equipo de investigación de Singapur NTU manipularon SPN’s muy sensibles para rastrear y bloquear a los tejidos enfermos en el cuerpo, tales  como células cancerosas, enviando de vuelta señales de infrarrojo cercano que pueden ser recibidas e interpretadas por el equipo estándar de proyección de imagen.

Científicos y médicos ahora tienen más tiempo para ver resultados de la prueba, dado que el nanoagente continúa iluminado y su intensidad disminuye a la mitad sólo después de seis minutos. Por otra parte, si se almacenan a 20 grados Celsius, la muestra mantendrá sus resultados durante un mes, lo que es conveniente para otros expertos en diagnóstico para interpretar y revisar los resultados en un momento posterior.

A diferencia de los agentes de resplandor ópticos convencionales, que son menos brillantes y contienen iones de metales pesados de las tierras raras que son tóxicos para las células biológicas, los nuevos nanoagentes son también orgánicos, biodegradables y contienen ingredientes biológicamente benignos que no son tóxicos.

Los métodos existentes sólo detectan actividad a nivel de tejido, mientras que la nueva tecnología trabaja a nivel molecular, monitoreando el aumento o disminución de niveles de biomarcadores para determinar cómo las medicinas trabajan, antes de que su acción terapéutica sea completada, proporcionando un mucho mayor poder predictivo para el desarrollo de fármacos.


Más cerca de acabar con las infecciones intestinales causadas por E.coli
La investigación es un paso hacia el desarrollo de una vacuna eficaz frente a las infecciones intestinales de E.coli
07.11.2017

Un grupo de investigadores liderado por un científico del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha dado con la clave para evitar los efectos más dañinos de la infección intestinal causada por una cepa de la bacteria E.coli. Los científicos observaron la capacidad de colonización que esta bacteria tiene sobre la mucosa intestinal y descubrieron unos componentes que pueden servir para la elaboración de una vacuna contra este tipo de infecciones intestinales.
“La cepa patógena de E.coli que hemos estudiado es causa de diarrea grave en niños, con alta prevalencia en países en desarrollo” expone el investigador del CSIC Luis Ángel Fernández, del Centro Nacional de Biotecnología. Fernández ha destacado la importancia de lo descubierto en el estudio que se ha publicado en PLOS Pathogens. Han demostrado que para que se produzca la unión de la bacteria E.coli a la mucosa intestinal son necesarias un grupo de proteínas, conocidas como efectores, que participan en la formación de una lesión que destruye las microvellosidades intestinales, fundamentales para la absorción de nutrientes.
El estudio se ha realizado sobre cepas E.coli patógenas, que son muy parecidas las cepas E.coli hemorrágicas que provocan unas lesiones parecidas y que están asociadas a brotes de intoxicación alimentaria en países desarrollados. Por tanto, las vacunas que se podrían desarrollar podrían proteger tanto contra cepas EPEC como las EHEC.
¿Cómo funcionan los efectores?
La mucosa intestinal es una barrera defensiva frente a infecciones. Sin embargo, los patógenos intestinales, como la bacteria E.coli, han desarrollado mecanismos específicos para unirse y alterar la mucosa intestinal. Esto genera una disfunción en la absorción de nutrientes y favorece la pérdida masiva de líquidos que acompaña a la infección. Los causantes de esta alteración son los efectores, que son proteínas inyectadas por la bacteria a la célula humana durante la infección para alterar la función de la célula intestinal.
Las cepas de E.coli enteropatógenas (EPEC), las estudiadas por los investigadores, son una categoría de bacterias que afecta sobre todo a niños de corta edad. Lo que distingue a esta cepa de otras es la formación de una lesión en los tejidos intestinales llamada unión y borrado o A/E (attaching and effacing lesión), que destruye las microvellosidades de la mucosa intestinal.
Esta cepa de E.coli inyecta un grupo grande de proteínas a la célula intestinal para manipular dichas funciones celulares en beneficio de la infección. Estos elementos son los efectores. Las bacterias EPEC contiene un grupo de efectores, presentes en todas ellas, y que son los responsables de los daños principales de la mucosa y que se encuentran en un punto de su genoma conocido como LEE.
Además, existe un grupo mayor de efectores, que están dispersos en distintos puntos del genoma de la bacteria y cuyo número varía según la cepa. Son lo efectores no-LEE. Lo que ha hallado el equipo de investigadores liderado por el CSIC es que para que se produzca la lesión de unión y borrado en el tejido intestinal es necesaria la actuación de los efectores no-LEE.
“Estos resultados nos permiten entender mejor el proceso de infección y daño de la barrera intestinal y nos permitirá desarrollar vacunas basadas en cepas atenuadas de EPEC capaces de colonizar el tejido intestinal, pero sin causar los síntomas agudos de la infección”, concluye Luis Ángel Fernández.
Publicación original:

Synthesis and Characterization of PtTe2 Multi-Crystallite Nanoparticles using Organotellurium Nanocomposites

En este trabajo se reporta la síntesis de nanopartículas multi-cristalinas en diferentes tamaños a través de un proceso de annealing usando...