Desenvolvimento de materiais nanoestruturados à base de SiO2-Nb2O5 preparados por uma nova rota sol-gel com aplicações em fotônica

Este trabalho concentra-se na preparação e caracterizações estrutural e espectroscópica de materiais nanoestruturados à base de SiO2-Nb2O5 dopados e codopados com íons Er3+, Yb3+ e Eu3+ na forma de pós e guias de onda planares. Os nanocompósitos foram preparados através de uma nova rota sol-gel utilizando óxido de nióbio como precursor em substituição ao alcóxido de nióbio. A correlação estrutura propriedades luminescentes foi estudada por difração de raios X, microscopia eletrônica de transmissão, espectroscopia vibracional de absorção no infravermelho, espectroscopia vibracional de espalhamento Raman, análise térmica, reflectância difusa e especular, espectroscopia de fotoluminescência e acoplamento M-line. Inicialmente foi avaliado a influência da concentração de nióbio nas propriedades estruturais e luminescentes de nanocompósitos (100-x)Si-xNb dopados e codopados com íons Er3+, Yb3+ e Eu3+ tratados termicamente a 900 °C por 3h. A cristalização do Nb2O5 foi dependente da concentração de Nb na matriz, com a distribuição dos íons lantanídeos preferencialmente no Nb2O5, afetando as propriedades luminescentes. Para os nanocompósitos codopados com íons Er3+ e Yb3+ foram obtidos valores de largura de banda a meia altura (FWHM) da ordem de 70 nm na região de 1550 nm e tempos de vida de até 5,2 ms. A emissão na região do visível, decorrente de processos de conversão ascendente, revelou-se dependente da concentração de nióbio. Foi verificada emissão preferencial na região do verde para menores concentrações de Nb. Enquanto que, para as maiores concentrações, processos de relaxação cruzada levaram a um aumento relativo na intensidade de emissão na região do vermelho. A eficiência quântica de emissão dos nanocompósitos (100-x)Si-xNb dopados com Eu3+ variou com o comprimento de onda de excitação, refletindo os diferentes sítios de simetria ocupados por este íons nesta estrutura complexa. A influência da temperatura de tratamento térmico no processo de cristalização do Nb2O5 em nanocompósitos 70Si:30Nb codopados com íons Er3+ e Yb3+ foi avaliada. Material amorfo foi obtido a 700 °C enquanto que a 900 e 1100 °C foram identificas as fases ortorrômbica (fase T) e monoclínica (fase M) do Nb2O5. Intensa emissão na região de 1550 nm com valores de FWHM de 52 e 67 nm e tempos de vida de 5,6 e 5,4 ms foram verificados a 700 e 900 °C sob excitação em 977 nm, respectivamente. Por fim, foram obtidos guias de onda planares com excelentes propriedades ópticas e com grande potencial de aplicação em dispositivos de amplificação óptica. Especificamente, materiais fotônicos com banda larga de emissão na região do infravermelho foram preparados, indicando fortemente a potencialidade para a aplicação em telecomunicações envolvendo não somente a banda C como também as bandas L e S em materiais contendo somente íons Er3+ como centros emissores.

Structural and photoelectrochemical properties of porous TiO2 nanofibers decorated with Fe2O3 by sol-flame

The hybrid structure of Fe2O3 nanoparticles/TiO2 nanofibers (NFs), combines the merits of large surface areas of TiO2 NFs and absorption in ultraviolet light–visible light range. This structure can be used for many applications such as photoelectrochemical water splitting and photo-catalysis. Here, a sol-flame method is used for depositing Fe2O3 on TiO2 NFs that were prepared by hydrothermal on Ti sheets. The obtained materials were characterized by XRD, SEM, UV/Vis diffuse reflectance, Raman, and XPS. The results revealed the formation of rutile and anatase crystalline phases together with Fe2O3. This process moves the absorption threshold of TiO2 NFs support into visible spectrum range and enhances the photocurrent in comparison to bare TiO2 NFs, although no hole scavenger was used. The impedance measurement at low and high frequencies revealed an increase in series resistance and a decrease in resistance of charge transfer with sol-flame treatment time. A mechanism for explaining the charge transfer in these TiO2 NFs decorated with Fe2O3 nanoparticles was proposed.

Enhancement of the Electrochemical Performance of SWCNT dispersed in a Silica Sol-gel Matrix by Reactive Insertion of a Conducting Polymer

The electroassisted encapsulation of Single-Walled Carbon Nanotubes was performed into silica matrices (SWCNT@SiO2). This material was used as the host for the potentiostatic growth of polyaniline (PANI) to yield a hybrid nanocomposite electrode, which was then characterized by both electrochemical and imaging techniques. The electrochemical properties of the SWCNT@SiO2-PANI composite material were tested against inorganic (Fe3+/Fe2+) and organic (dopamine) redox probes. It was observed that the electron transfer constants for the electrochemical reactions increased significantly when a dispersion of either SWCNT or PANI was carried out inside of the SiO2 matrix. However, the best results were obtained when polyaniline was grown through the pores of the SWCNT@SiO2 material. The enhanced reversibility of the redox reactions was ascribed to the synergy between the two electrocatalytic components (SWCNTs and PANI) of the composite material.

Estrategias determinantes para la competitividad de un destino de sol y playa. El caso de Mazatlán, Sinaloa, México

El presente estudio se realizó con el propósito de dar un entendimiento global de la situación actual en lo referente a la competitividad de Mazatlán como destino turístico; conocer las particularidades del destino permite aplicar procedimientos innovadores y participativos en la búsqueda de competitividad, lo que favorece un mejor desarrollo turístico. El principal valor de esta investigación radica en la necesidad de identificar las estrategias para lograr competitividad y convertir el turismo de sol y playa en una palanca de desarrollo económico y generadora de empleos. El estudio se realizó bajo la perspectiva metodológica cualitativa ejecutada a través de diferentes métodos; por un lado, el enfoque de triangulación implicó análisis documental para contextualizar la competitividad turística del destino y por otro lado, análisis de datos generados de las discusiones en grupos focales con los actores de la actividad turística del destino. Se revisaron los fundamentos teóricos de la competitividad sistémica, con referencia especial al Índice de Competitividad Sistémica de las Ciudades Mexicanas (ICSar-ciudades) únicamente para definir indicadores o categorías analíticas que fueron incluidos en la discusión (marco regulatorio, ambiente de negocios e infraestructura y recursos humanos, culturales y naturales). Entre los principales resultados, se destaca la necesidad empaquetar los atractivos turísticos del destino, lo cual permita constituir un producto turístico, tarifado y publicado como un elemento completo; la necesidad de contar con adecuados canales de distribución y comercialización; un adecuado sistema de movilidad en el destino que cubra las necesidades de los turistas; el fortalecimiento de la infraestructura turística para maximizar los flujos turísticos; colaboración de todos los niveles de gobierno e Instituciones, sectores públicos o privados en el diseño e implementación de planes de marketing.