Tesis de Física Aplicada
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Browsing Tesis de Física Aplicada by Author "Mamani Flores, Efracio"
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Item Diseño, construcción y caracterización de un destilador solar tubular para desalinizar agua de mar(Universidad Nacional Jorge Basadre Grohmann, 2012) Mamani Flores, Efracio; Polo Bravo, Carlos ArmandoEl Destilador Solar Tubular (DST) fue diseñado y evaluado en el Centro de Energías Renovables de Tacna (CERT) de la UNJBG, Tacna, PERÚ. El trabajo se ejecutó a una escala piloto, con el fin de investigar el comportamiento y características del destilador y del agua destilada, respectivamente, bajo condiciones de irradiancia solar global de la ciudad de Tacna. Se empleó agua de mar para evaluar en el DST, se realizaron mediciones del volumen de agua destilada, temperaturas, irradiancia solar global y calidad de agua destilada, antes y después de la evaluación. Los resultados obtenidos experimentalmente indican una buena cantidad aceptable de agua destilada por el método DST, obteniéndose un volumen medio de 2,5 l/ m² ; con un máximo volumen de 3,6 l/m² día y un mínimo de 0,93 l/ m² día. El destilador solar tubular (DST) tiene una eficiencia de 47% en términos de procesamiento de agua destilada.Item Estudio teórico de las propiedades estructurales, electrónicas y termoeléctricas del SnSe2 en su forma bulk y monocapa empleando DFT y teoría de transporte de Boltzmann(Universidad Nacional Jorge Basadre Grohmann, 2024) Ramirez Rivera, Victor José; Mamani Flores, EfracioEn esta investigación se analizaron las propiedades estructurales, electrónicas y termoeléctricas del SnSe2 en su forma bulk y monocapa utilizando la teoría del funcional de la densidad (DFT) y la teoría de transporte de Boltzmann (BTT). Los resultados obtenidos coincidieron con datos experimentales y teóricos previos. Según los cálculos DFT, tanto el SnSe2 bulk como la monocapa son dinámicamente estables, sin frecuencias imaginarias, indicando estabilidad estructural. Los parámetros de red fueron 3,85 A y 3,84 A, respectivamente, con un error menor al 3,5% respecto a datos experimentales. Para las propiedades electrónicas, se obtuvieron bandas prohibidas de 1,07 eV y 1,78 eV, respectivamente, con un error menor al 3% al utilizar funcionales híbridos. Se destacó la dominancia de los orbitales p del selenio y la contribución relevante de los orbitales s del estaño en las bandas de valencia y conducción. En cuanto a las propiedades termoeléctricas, se usó la teoría de transporte de Boltzmann para simular la conductividad y las propiedades electrónicas. La conductividad térmica fue de 8,85 Wm−1K−1 para el SnSe2 bulk y 2,59 Wm−1K−1 para la monocapa, indicando un efecto espesor notable al cambiar de un sistema tridimensional a bidimensional. La figura de mérito máxima ZT fue de 1,83 para la forma bulk y de 2,56 para la monocapa de SnSe2, sugiriendo que la monocapa tiene potencial para aplicaciones termoeléctricas.Item Heteroestructuras de GeS y GeSe: estudio de propiedades estructurales, electrónicas y termoeléctricas mediante la teoría del funcional de la densidad y teoría de transporte de Boltzmann(Universidad Nacional Jorge Basadre Grohmann, 2024) Mamani Gonzalo, Fredy; Mamani Flores, EfracioEn esta tesis, se estudiaron las propiedades estructurales, electrónicas y termoeléctricas de las heteroestructuras basadas en GeS y GeSe, utilizando cálculos de primeros principios basados en la Teoría del Funcional de la Densidad (DFT) y la Teoría de Transporte de Boltzmann (BTT) empleando métodos avanzados de simulación. En la primera etapa de la investigación, se evaluaron las propiedades estructurales, tales como los parámetros de celda, longitud, ángulo y energía de enlace. De igual manera, las curvas de dispersión de fonones proporcionaron información sobre su estabilidad estructural y dinámica de la red. Continuando con el estudio, se emplearon tanto el funcional PBE, como el funcional hibrido HSE06, para determinar con mayor precisión las propiedades electrónicas de los materiales. El análisis de la estructura de bandas para la heteroestructura GeS/GeSe XX indica una banda prohibida de 1,83 eV y 1,86 eV para la configuración XY. Los valores de la banda prohibida son primordiales para alcanzar un buen rendimiento termoeléctrico en estos materiales. En última instancia, se evaluaron las propiedades de transporte electrónico y térmico utilizando la Teoría de Transporte de Boltzmann, este análisis permitió calcular la figura de mérito ZT. Los valores maximos de ZT alcanzados a 800 K fueron notablemente elevados: 0,90 para GeS/GeSe XX y 1,01 para GeS/GeSe XY, superando el umbral ZT>1 requerido para aplicaciones termoelectricas prácticas y eficaces.Item Síntesis y determinación de propiedades estructurales y ópticas de ferrita de bismuto (BiFeO3)(Universidad Nacional Jorge Basadre Grohmann, 2023) Cordova Mamani, Nilton Reymundo; Mamani Flores, EfracioEl presente trabajo de investigación tiene como objetivo sintetizar por el método Sol-gel y determinar sus propiedades microestructurales y ópticas de la ferrita de bismuto (BiFeO3). En el proceso se utilizarón 4 precursores principales los cuales fueron Nitrato de Bismuto, Nitrato de Fierro, Ácido nítrico, Ácido Cítrico y para remover las impuras se usó Ácido Acético, el cual se sometió a una temperatura de 700°C y luego se caracterizó a través de la técnica de difracción de Rayos X, se determinaron los parámetros de red según el refinamiento Rietveld utlizando el programa Maud, así mismo se obtuvo el material semiconductor con estructura de tipo perovskita romboédrica y grupo espacial R3c, adicionalmente con el método de Williamson - Hall se determinó el tamaño del cristalito equivalente a 143.52nm. Por otro lado la técnica de espectroscopia de reflectancia difusa, el cual se observó que en la fase hexagonal la ferrita de bismuto (BiFeO3) presenta absorción en la región de la luz visible a temperatura ambiente hasta los 500 nm, aplicando la función de remisión de Kubelka-Munk se obtuvo una banda prohibida de Eg = 2,1 eV, cual indica que el material obtenido es un buen semiconductor, con posibles aplicaciones a fotocatalización y equipos optoelectrónicos e inclusive en la farmacia como son los bloqueadores solares. El valor la Band Gap presenta una mejora respecto a lo reportado por otros autores el BiFeO3 polvos.