Summary. In the present work, a study of H+ effects on the microstructure and morphology of hydroxyapatite synthesized by the hydrothermal method is reported. The synthesis was realized with pH values of 10, 9.6, 9, 8, and 7. To know the particle size distribution, growth habit, chemical composition, and crystalline phases present, SEM-EDS, XRD, AFM, and FTIR spectroscopy techniques were used and completed with Rietveld analysis. The obtained results showed an important effect of H+ on the morphological and crystallographic characteristics of the hydroxyapatite, demonstrating that the shape and nanoparticle size, as well as the number of crystalline phases, can change depending on the pH during the synthesis. It was observed that there is an increase in the formation of the monoclinic phase and a decrease of the hexagonal phase when the pH value diminishes from 9.6 to 7. The crystallite size also decreases from 46.69 to 19.56nm. An explanation of the role of pH on the final characteristics of the hydroxyapatite was related to the amount of H+ and OH- ions, and it was included in this work.
Hydroxyapatite (HAp) is a natural hard tissue constituent widely used for bone and tooth replacement engineering. In the present work, synthetic HAp was obtained from calcium nitrate tetrahydrate (Ca(NO3)2·4H2O) and ammonium phosphate dibasic (NH4)2HPO4 following an optimized microwave assisted hydrothermal method. The effect of pH was evaluated by the addition of ammonium hydroxide (NH4OH). Hence, different characterization techniques were used to determine its influence on the resulted HAp powders’ size, shape, and crystallinity. By Transmission Electron Microscopy (TEM), it was observed that the reaction pH environment modifies the morphology of HAp, and a shape evolution, from sub-hedral particles at pH = 7 to rod-like nanosized HAp at pH = 10, was confirmed. Using the X-ray Diffraction (XRD) technique, the characteristic diffraction peaks of the monoclinic phase were identified. Even if the performed Rietveld analysis indicated the presence of both phases (hexagonal and monoclinic), monoclinic HAp prevails in 95% with an average crystallite size of about 23 nm. The infrared spectra (FTIR) showed absorption bands at 3468 cm−1 and 630 cm−1 associated with OH− of hydroxyapatite, and bands at 584 cm−1, 960 cm−1, and 1090 cm−1 that correspond to the PO43− and CO32− characteristic groups. In summary, this work contributes to obtaining nanosized rod-like monoclinic HAp by a simple and soft method that has not been previously reported.
5 July 2022 in Pädi Boletín Científico de Ciencias Básicas e Ingenierías del ICBI
La hidroxiapatita sintética es el principal componente inorgánico del hueso. Su composición química, biocompatibilidad y capacidad de dopaje la hacen uno de los materiales más investigados por la comunidad científica. Por tal razón, sus aplicaciones comienzan como material de relleno óseo hasta su uso sinérgico en terapias contra el cáncer. La presente revisión va dirigida a un público no especializado, así como a expertos en el área de materiales con un propósito divulgativo sobre sus generalidades, síntesis, aplicaciones y novedades.
1 September 2015 in Tópicos de Investigación en Ciencias de la Tierra y Materiales
El presente trabajo estudia el crecimiento de las capas de nitruros de hierro generadas por el proceso de nitruración en polvo, sobre la superficie de un hierro puro Armco. El tratamiento termoquímico de nitruración en polvo consiste en un polvo rico en nitrógeno (CaCN2), con el que se cubren las piezas que se desean endurecer empleando la técnica de empaquetamiento en caja. Las variables utilizadas en este estudio fueron: cuatro valores de temperatura (773, 798, 823 y 848 K) con cinco tiempos de tratamiento (2, 4, 6, 8 y 12 h) y tres relaciones activador/polvo rico en nitrógeno (0.20, 0.25 y 0.35). Empleando las ecuaciones de balance de masa en las interfaces de crecimiento ɛ-Fe2N1- y/γ´-Fe4N1-x y γ´-Fe4N1-x/Fe, se determinó la movilidad del boro en la superficie del substrato (Dt:-Fe2N1-y y Dy'-Fe4N1-x ), considerando la influencia de los tiempos de incubación para cada fase de crecimiento (tt:-Fe2N1-y y ty'-Fe4N1-x). Para validar el modelo de difusión propuesto, el valor simulado para los espesores de las capas ɛ-Fe2N1-y y γ´-Fe4N1-x se comparó con un valor experimental respectivamente. La morfología de las capa fue observada a través de Microscopía Electrónica de Barrido (SEM) y Microscopía Óptica. Las fases ɛ-Fe2N1-y y γ´-Fe4N1-x fueron identificadas por el método de difracción de rayos X.
1 September 2015 in Tópicos de Investigación en Ciencias de la Tierra y Materiales
En el presente estudio se evalúa la cinética de difusión del boro en una fundición de hierro gris durante el proceso de borurización base polvo. Esta técnica de endurecimiento superficial produce en el material la formación de una base característica, Fe2B. El tratamiento termoquímico se realizó a las temperaturas de 1123, 1173, 1223 y 1273 K con tiempos de 2, 4, 6 y 8 h. Empleando la ecuación de balance de masa en la interface de crecimiento Fe2B/substrato (DC(dx/dt) x=v= 2eD^1/2 t ^ ½ = Jin(x) x=v -Jout (x)x=v+dv)y sin la consideración de un perfil de concentración de boro a lo largo de la fase Fe2B, se determinó la movilidad del boro en la superficie del substrato ( DFe B ), con la influencia del tiempo de incubación, t Fe2 B . La morfología de la capa Fe2B fue observada a través de microscopía óptica. Los estudios metalográficos mostraron que la capa borurada presenta un morfología aserrada en la interface de crecimiento para todas las muestras endurecidas. Los espesores de las capas fueron medidos con ayuda del software MSQ PLUS. La fase Fe2B fue identificada a través de la técnica difracción de rayos X. Finalmente, el valor estimado de la energía de activación del boro fue comparado con la literatura.
10 December 2025 in Mundo Nano. Revista Interdisciplinaria en Nanociencias y Nanotecnología
La creciente producción y uso de nanomateriales, en particular de nanotubos de carbono, ha generado una preocupación creciente debido a su liberación al medio ambiente y a la limitada regulación existente, especialmente en países como México, donde el conocimiento y la accesibilidad de las normas son aún insuficientes. Esta situación plantea un riesgo potencial para los ecosistemas, la seguridad alimentaria y los procesos de biorremediación, debido a la interacción de estos materiales con organismos vivos. En este contexto, el presente trabajo analiza la interacción de los nanomateriales con el medio ambiente, con especial énfasis en las plantas, las cuales representan una vía crítica de entrada a la cadena trófica y una línea de investigación aún poco explorada en comparación con estudios en humanos. En primer lugar, se presentan aspectos generales de los nanomateriales de carbono, incluyendo su síntesis y clasificación, con un enfoque particular en los nanotubos de carbono, debido a sus destacadas propiedades y su amplia producción y uso a nivel nacional e internacional. Posteriormente, se discuten estudios relacionados con su interacción en sistemas vegetales y sus posibles implicaciones. Finalmente, se analizan las normas mexicanas aplicables a nanomateriales, identificando aquellas vinculadas con el medio ambiente y su impacto en plantas. Se discuten además las principales limitaciones asociadas con su implementación, tales como su carácter no obligatorio y su limitada difusión, evidenciando la necesidad de fortalecer el marco regulatorio y su aplicación en el contexto nacional.