Résumé: En este trabajo hemos realizado un estudio, mediante espectroscopías de infrarrojo y de electrones, de las especies adsorbidas en superficie y su evolución durante la descomposición de metanol sobre rutenio (0001). A continuación, se describen las principales contribuciones que hemos realizado a este amplio tema de estudio. Por una parte, la investigación aquí descrita se ha realizado bajo condiciones que hemos tratado
que sean cercanas a las existentes en la catálisis real. El rango de presiones con el que hemos trabajado abarca desde el ultra-alto vacío hasta los 1x10-2 mbar. Las superficies han sido expuestas a exposiciones de hasta 2x107 L, llegando a un estado que corresponde prácticamente a la saturación y que ha sido estudiado con detenimiento. Por razones similares, la temperatura se ha mantenido alrededor de los 300 K. Por otra parte, hemos comparado el comportamiento de superficies planas con el de superficies modificadas, en las que una gran densidad de escalones han sido generados de modo controlado. Así, hemos estudiado el papel de estos defectos a la hora de activar nuevos caminos de reacción. Además, hemos llevado a cabo otro conjunto de experimentos coadsorbiendo oxígeno y metanol sobre la superficie de rutenio, y hemos analizado estos resultados en términos de modificación química de la superficie de rutenio. Para la realización de los experimentos hemos diseñado y construido un nuevo sistema de ultra-alto vacío que permite la incorporación de la técnica FT-IRAS. El sistema experimental está compuesto por dos campanas que trabajan en el rango de presiones del ultra-alto vacío: una campana de preparación que incluye varias técnicas típicas de caracterización superficial, y una cámara de infrarrojo (conectada pero aislada de la campana principal) donde se llevan a cabo los experimentos de espectroscopía de infrarrojo. Esta cámara, normalmente en ultra-alto vacío, puede alcanzar altas presiones. En el caso de la adsorción de metanol, el resultado principal es la caracterización de una segunda vía de descomposición, más lenta que la conocida deshidrogenación cuyo producto final es el CO. En el segundo camino está involucrada la ruptura del enlace C-O, que deja la superficie recubierta, principalmente, de carbono y oxígeno. Observamos indicios de que los defectos superficiales aceleran ambos caminos de reacción (ruptura del enlace C-O y deshidrogenación) pero no activan nuevos caminos de reacción ni estabilizan intermedios. En cambio, mostramos que los defectos sí influyen drásticamente en la coadsorción de oxígeno y metanol sobre la superficie de rutenio. Se detecta formiato, pero sólo en aquellas superficies con una gran densidad de escalones, producidos mediante bombardeo iónico. El formiato se origina por la oxidación de los intermedios de reacción y se estabiliza en la superficie. Los experimentos de coadsorción de oxígeno y formaldehído, muestran que es este último el que se oxida produciendo formiato. Por otra parte, los radicales metoxi, detectados también durante la coadsorción en las superficies bombardeadas, no parecen estar involucrados en el camino de formación del formiato. Mientras que ni el formiato ni el metoxi se estabilizan en las superficies planas, este último sí parece favorecer la producción de formaldehído y, muy probablemente, de formil. También hemos estudiado el posible papel de los efectos de steering, demostrando que la concentración de puntos de llegada de las moléculas de metanol a la cercanía de los escalones es mucho mayor que en las terrazas, lo que aumenta la probabilidad de que sea en los escalones donde se produce la oxidación de las especies. [ABSTRACT]This work has employed a combination of infrared and electron spectroscopies to probe surface species after the adsorption and further evolution of methanol on Ruthenium (0001). Two are the principal contributions of the present work to the rather extensive literature on that system. On the one side, the research described here has been conducted under conditions which intend to replicate those existing in real catalysts. Starting with pressures in the ultrahigh vacuum range, continuous exposures at increasing pressures up to 1x10-2 mbar have been carried out. The surfaces have been subjected to exposures as long as 2x107 L and a state practically corresponding to saturation under those conditions has been reached and investigated. For much the same reason, the temperature has been maintained around 300 K. On the other side, the behavior of smooth at surfaces has been compared to that of modified surfaces in which a high density of surface steps has been introduced in a controlled way and the role of these defects in activating new reactions paths investigated. Furthermore, a set of experiments has been performed in which the Ruthenium surface has been exposed to oxygen co-adsorbed with methanol and the results analyzed in terms of the corresponding chemical modification of the Ruthenium surface. To carry out those studies, we have designed and built up a new ultrahigh vacuum system which includes the FT-IRAS technique. The experimental system is composed of two ultrahigh vacuum chambers: a preparation chamber with some common surface analytical and preparation techniques and an infrared cell (connected to but isolated from the main chamber) where Fourier-Transform Infrared Reection-Absorption Spectroscopy (FT-IRAS) is carried out. This chamber, routinely kept in ultrahigh vacuum conditions, can also reach higher pressures. In the case of pure methanol adsorption, the main result is the characterization of a second decomposition path, slower than the usual one, leading to methanol dehydrogenation ending up in CO. This second path involves the breaking of the C-O bond which has been shown to take place in a species present on the surface at an earlier stage than the resulting CO molecule. Surface defects seem to accelerate both the kinetics of methanol dehydrogenation and C-O scission but do not activate new reaction paths or result in stable intermediates.
On the contrary, surface defects have been shown to dramatically modify the coadsorption of methanol and oxygen on the Ruthenium surface. Formate is unequivocally detected but only on those surfaces that are rich in surface steps, through prior ion bombardment. Formate is shown to originate from the oxidation of intermediates species and is found to be remarkably stable. Further experiments of exposure of the same surface to coadsorption of oxygen and formaldehyde strongly suggest that formaldehyde is actually the species being oxidized to formate. On the other hand, methoxy radicals also found after co-adsorption of the bombarded surface are not likely to be in the path of formate formation. Whereas formate and methoxy are not stabilized on at surfaces, the latter seem to favour the production of formaldehyde and, most probably, formyl. The possible role of steering effects has also been evaluated and it has been found that the density of landing places of the incoming methanol molecules around the surface steps, and the corresponding probability of species oxidation at the steps, can substantially increase due to those effects.
Mots-clés: Adsorción, Coadsorción, fisíoquímica de superficies, Catálisis heterogénea
Résumé: En este trabajo se presentan algunas propiedades intrínsecas de las soluciones de ecuaciones de la forma ut-h(x,u, u) = 0 en el marco de las soluciones de viscosidad eventualmente discontinuas. Comenzamos presentando algunos modelos que aparecen en las aplicaciones gobernados por ecuaciones de la forma anterior (óptica geométrica, frente de propagación de una llama, problemas de control optimo determinista,...). La memoria,
esencialmente, esta estructurada en tres partes: propiedades intrínsecas. El uso de las soluciones de similaridad, la formula de representación de lax-oleinik, argumentos de convexidad y el teorema de verificación nos permiten obtener propiedades interesantes como la clase de datos iniciales admisibles para el problema de cauchy, la descripción del dato inicial, el horizonte maximal hasta donde están definidas las soluciones, el comportamiento asintótico espacial,... También presentamos resultados de unicidad y regularidad en los cuales van a jugar un papel fundamental la propiedad del cono de dependencia y las estimaciones del gradiente. Otra aportación interesante es el concepto de d+ solución con el cual damos sentido a como, mediante su envuelta semicontinua superior, una función discontinua puede ser la única solución de la ecuación. Propiedad de extinción en tiempo finito. Hacemos un estudio de la ecuación anterior cuando el hamiltoniano h(x,r,p) = h(p) - (r), siendo una función localmente lipschitziana. Bajo la hipótesis de absorción fuerte obtenemos propiedades sobre la función primer instante de extinción, entre las que destacamos: existencia, regularidad, tasa de extinción y comportamiento asintótico. Finalmente, se hace un exhaustivo estudio del comportamiento asintótico temporal de las soluciones
Résumé: La altura de la capa de mezcla es un parámetro esencial en los estudios de dispersión de la contaminación atmosférica al representar el volumen de aire disponible para la dispersión y transporte de los vertidos contaminantes. El estudio que forma parte de esta memoria ha abarcado dos vías de investigación. La primera de ellas, ha estado dedicada al estudio experimental de la capa de mezcla, basado en el análisis
de los resultados obtenidos en campañas de medida en la cuenca de Madrid. Dicho estudio ha permitido aumentar el conocimiento de cómo se desarrolla, de que forma profundiza y evoluciona este parámetro en función de diferentes escenarios meteorológicos, que abarcan desde las condiciones fuertemente convectivas representadas por la baja térmica peninsular, hasta las asociadas a situaciones episódicas invernales relativas a condiciones anticiclónicas persistentes y estacionarias. Así mismo, el estudio experimental ha permitido desarrollar un modelo de regresión que reproduce la evolución diurna completa de la capa de mezcla, sin ninguna discontinuidad, de carácter temporal. La via de investigación teórica surgió de la necesidad de encontrar en las formulaciones matemáticas, la manera de reproducir lo que experimentalmente había sido descubierto y analizado con anterioridad. El cálculo de espesor de mezcla y su evolución diurna mediante una parametrización específica basada en intercambios energéticos entre la superficie terrestre y la atmósfera ha sido discutido, modificado y mejorado dentro del contexto del código CALMET, un modelo meteorológico de diagnostico perteneciente a la EPA(Environmental Protection Agency ) de los EE.UU. La inclusión de una parametrización especifica para el periodo de crecimiento del espesor de mezcla, ha disminuido las diferencias entre los valores experimentales y los simulados por el modelo, mejorando los resultados considerablemente. Por último, en esta memoria, se han presentado los primeros resultados sobre este parámetro a escala peninsular. Dichos resultados han puesto de manifiesto la compleja estructura espacial de la capa de mezcla desarrollada sobre nuestros suelos, en ocasiones excesivamente simplificada en estudios regionales europeos
Éditorial: Universidad Complutense de Madrid, Servicio de Publicaciones
Département: Fac. de CC. Físicas - Depto. de Física de la Tierra, Astronomía y Astrofísica I
ISBN: 978-84-669-1749-0
Notes: Tesis de la Universidad Complutense de Madrid, Facultad de Ciencias Físicas, Departamento de Física de la Tirerra, Astronomía y Astrofísica I, leída el 25-01-2002
Résumé: Entre los distintos procedimientos utilizados para la determinación de modelos matemáticos que representen la variación espacial del campo magnético terrestre, destaca por su sencillez y eficacia el método de superficies polinómicas, el cual constituye una alternativa interesante a los demás procedimientos que requieren el empleo de la teoría del potencial. Sin embargo, para que los modelos así determinados
posean un valor inferencial y proporcione estimaciones eficientes, es necesario que verifiquen determinadas condiciones matemáticas que vienen impuestas por la teoría de la regresión. En esta tesis se investigan dichas condiciones de aplicabilidad para una muestra de datos obtenidos en el levantamiento aeromagnético de España peninsular, obteniéndose modelos polinómicos de segundo y tercer grado para zonas restringidas del territorio de estudio. Los resultados se comparan con otros modelos deducidos mediante técnicas de potencial confirmándose la similaridad de las respuestas alcanzadas por metodologia diferentes, lo que corrobora la utilidad practica del procedimiento seguido.
Éditorial: Universidad Complutense de Madrid, Servicio de Publicaciones
Département: Fac. de CC. Físicas - Depto. de Física de la Tierra, Astronomía y Astrofísica I
ISBN: 978-84-669-0382-0
Notes: Tesis de la Universidad Complutense de Madrid, Facultad de Ciencias Físicas, Departamento de Física de la Tierra, Astronomía y Astrofísica I, leída el 19-12-1996
Résumé: En este trabajo se presenta una colección de espectros de 17 estrellas de tipo solar (tipos desde G8V hasta M6.5V) obtenidos de la base de datos del observatorio W. M. Keck mediante el espectrógrafo echelle NIRSPEC (R Ɉ 20000) con el fin de identificar líneas sensibles a la actividad estelar, gravedad y temperatura en el rango 1.2-1.8 μm. Para ello se redujeron los espectros crudos de cada estrella, se representaron
por tipos espectrales y se identificaron las líneas que presentaban variaciones, la
identificación de las líneas se realizó mediante el atlas infrarrojo de Arturo (Hinkle K., et al. 1995), en total se han identificado 225 líneas y se ha hecho el análisis de 21 de estas mediante métodos estadísticos paramétricos y no paramétricos.
En este trabajo queda de manifiesto además la potencia actual de las bases de datos disponibles en astrofísica y el cambio que ha ocurrido en las últimas décadas en las que se ha pasado de hacer ciencia sólo si se disponía de tiempo de observación en algún telescopio a poder hacer ciencia haciendo uso exclusivo de las bases de datos de los observatorios actuales. [ABSTRACT] I present a sequence of high resolution spectra (R Ɉ 20000) of 17 solar-type stars (G8V-M6.5V). The spectra were taken from KOA (Keck Observatory Archive) that contains raw spectra obtained with NIRSPEC. In this work I pretend to identify
sensitive lines to stellar activity, gravity and temperature in the range 1.2-1.8 μm. In order to identify sensitive lines, I reduced the raw spectra of each star, later on they were plotted by spectral type and I made a list of the lines that presented some variation in the different spectral types, also I used the infrared atlas of Arcturus spectrum (Hinkle K., et al. 1995) to make the identification of the lines, 225 lines have been found as a result of this work and 21 of them have already been analyzed by parametric and non parametric statistical tests. On the other hand, the value of the virtual
observatory is shown in this project as I have been able to make science only with the use of the available databases on astrophysics at present.
Mots-clés: Líneas: Identificación, Técnicas: Espectroscopía, Instrumentación: Espectrógrafos, Bases de Datos Astronómicas: OV, Estrellas de Tipo Solar, Tipos
Tardíos, Actividad, Cromosferas, Infrarrojo: Estrellas, Lines: Identification, Techniques: Spectroscopic, Instrumentation: Spectrographs, Astronomical Data Bases: VO, Stars: Solar-type, Late-type, Activity,
Chromospheres, Infrared: Stars.
Résumé: Los siguientes efectos inducidos por el bombardeo de haces de iones de un material se analizan mediante una técnica de simulación Monte Carlo basada en la aproximación de colisión binaria (BCA): * La recolocación o implantación preferencial de átomos dispersados dentro de un sólido homogéneo multicomponente, aplicada al caso del sistema: Lu0,5Fe0,5. * El mezclado atómico en sistemas multicapa:
Fe/Zr, Fe/Ni y Fe/Al. * El mezclado atómico en sistemas bicapa: Zr(50nm)/Ni y Ni(50nm)/Zr. Se realiza una interfases. Un método de simulación basado en la técnica de dinámica molecular (MD) se utiliza para analizar interfases metálicas con bajo y alto desajuste en sus parámetros de red. Los potenciales que se usan son, por un lado, el potencial del método del átomo embebido (EAM) desarrollado por Foiles para Ni, Cu y Pd, y por otro, el potencial desarrollado por Ackland para Ag, Au y Cu. * Se muestra la distribución de energía potencial en una interfase Ni/Pd(001) * Se describe la relajación, estructura y energía de la interfase Ni/Cu(001) con bajo desajuste de red. Se encuentra crecimiento pseudomórfico. * Se describe la estructura de los sistemas tricapa: Cu/Ni/Cu(001) y Ni/Cu/Ni(001). * Se analiza la relajación, estructura y energía de las interfases Au/Cu(001) y Cu/Au(001) con alto desajuste de red. Sólo se encuentra crecimiento pseudomórfico en la última. Aproximación de Colisión Binaria y Dinámica Molecular, Sistemas Bicapa y Multicapa, Mezclado Atómico
Mots-clés: Bombardeo iónico Física del estado sólido
Éditorial: Universidad Complutense de Madrid, Servicio de Publicaciones
Département: Fac. de CC. Físicas - Depto. de Física Aplicada III (Electricidad y Electrónica)
ISBN: 978-84-669-1743-8
Notes: Tesis de la Universidad Complutense de Madrid, Facultad de Ciencias Físicas, Departamento de Física Aplicada III (Electricidad y Electrónica), leída el 10-07-2002
Résumé: El objetivo principal de esta tesis consiste en cuantificar la distribución espacial de las propiedades
físicas de las estrellas, el gas y el polvo en galaxias cercanas, dado que son el registro fósil de su
evolución pasada. En particular, nos centraremos sobre todo en las variaciones de estas propiedades
con la distancia al centro de las galaxias espirales.[ABSTRACT]The main goal of this thesis is
to quantify the spatial distribution of the physical properties of stars,
gas and dust in nearby galaxies, since they are the fossil record of their past evolution. In particular,
we will mostly focus on the variations of these properties with the galactocentric distance in spiral
galaxies.
Éditorial: Universidad Complutense de Madrid, Servicio de Publicaciones
Département: Fac. de CC. Físicas - Depto. de Astrofísica y CC. de la Atmósfera
ISBN: 978-84-693-8261-5
CDU: 524.6/.7(043.2)
Notes: Tesis de la Universidad Complutense de Madrid, Facultad de Ciencias Físicas, Departamento de Astrofísica y Ciencias de la Atmósfera, leída el 09-6-010
Résumé: Los procesos de transformación del suelo, aunque incluyen procesos de degradación natural, comúnmente están relacionados con las actividades humanas, de forma que la sostenibilidad de la biosfera está ligada al desarrollo económico y social. Uno de los aspectos más importantes de este problema es la posible influencia de la degradación superficial en el sistema climático.
En el presente trabajo se han realizado dos conjuntos de simulaciones: - el primero de ellos consta de tres simulaciones (control y dos escenarios de degradación) las cuales han sido realizadas aplicando el modelo climático regional promes sobre la península ibérica anidado en análisis del centro europeo de predicción a medio plazo. El periodo simulado (1993-1998) incluye años climatológicamente extremos, de forma que constituye una buena muestra de la variabilidad natural del clima. Entre los resultados más destacables se ha encontrado un incremento de la temperatura media a dos metros estacional (efecto local, ligado al grado de degradación superficial simulado) y un descenso de la precipitación durante los meses de verano (disminución al menos parcialmente causada por efectos no locales sobre la convergencia de humedad). Como se muestra en este trabajo, los impactos causados por una degradación superficial no son constantes, existiendo de verano y las anomalías de precipitación producidas con anterioridad. El mecanismo a través del cual se produce esta dependencia se basa principalmente en la capacidad de los suelos para comunicar las anomalías de precipitación a través de su contenido de humedad. - el segundo conjunto de simulaciones fue diseñado con la intención de analizar la dependencia de los impactos de la degradación al tamaño de ominio empleado. Para ello se realizaron dos conjuntos de simulaciones iterativas (con una reinicialización parcial al fin de cada ciclo) sobre dos dominios diferentes, uno de ellos incluyendo la totalidad de la cuenca mediterránea y el otro la mitad occidental de la misma. El diseño experimental empleado nos permite analizar la significación de la señal en función de la variabilidad interna del modelo, de forma que sea posible extraer conclusiones separando la señal producida por la deforestación del ruido producido por las no linealidades de las ecuaciones del modelo. De forma resumida puede concluirse que los impactos son similares sobre ambos dominios. Además se encuentran importantes coincidencias con los resultados hallados en experimentos previos de forma que los impactos mostrados pueden considerarse como robustos
Mots-clés: Vegetación y clima Península Ibérica Tesis En línea
Éditorial: Universidad Complutense de Madrid, Servicio de Publicaciones
Département: Fac. de CC. Físicas - Depto. de Física de la Tierra, Astronomía y Astrofísica I
ISBN: 978-84-669-1725-4
Notes: Tesis de la Universidad Complutense de Madrid, Facultad de Ciencias Físicas, Departamento de Física de la Tierra, Astronomía y Astrofísica I, leída el 15-03-2002
Résumé: Con el objetivo de realizar un estudio del movimiento de una masa de aire en el interior de una habitación, y con el propósito de que tenga aplicación en los problemas de ventilación de edificios, se ha llevado a cabo un conjunto de experimentos en el interior de una célula CESPA, en los que ha predominado el análisis del comportamiento turbulento del flujo. En este estudio se ha tenido en cuenta la estratificación del aire
en el interior, las condiciones externas, así como la geometría y tamaño de las aberturas y la influencia de las paredes y límites. Tanto la metodología como las variables manejadas, en todo el estudio, son semejantes a las utilizadas en la Capa Límite Atmosférica, debido a que los mecanismos de intercambio que tienen lugar en una habitación se pueden considerar análogos a los que ocurren en aquella, teniendo en cuenta que los límites impuestos por paredes, aberturas y obstáculos afectan de forma considerable. El trabajo se ha centrado en efectuar un estudio de los mecanismos de intercambio, entre las magnitudes físicas características de una corriente de aire, que es introducida en el interior de una habitación, teniendo en cuenta que superpuesto al efecto de transporte advectivo, se encuentra un transporte turbulento. Con este propósito se ha determinado los flujos de momento y de calor, encontrado relación entre estos flujos con la agitación turbulenta, medida mediante la intensidad de turbulencia, con la cizalla generada por la introducción de la masa da aire en forma de chorro y con los productos adimensionales que caracterizan el flujo. Así mismo, se han obtenido las escalas predominantes que dependen de las condiciones de contorno existentes y el intervalo espectral donde la transferencia energética en forma de cascada de remolinos, siguiendo la teoría de Kolmogorov, no depende de factores externos y encontrando una analogía con el subrango inercial definido en la Capa Límite Atmosférica. Los límites de este subrando determinados a través de la escala integral y la escala de Kolmogorov, dependiente de la energía cinética de disipación, también han sido claramente identificados
Éditorial: Universidad Complutense de Madrid, Servicio de Publicaciones
Département: Fac. de CC. Físicas - Depto. de Física de la Tierra, Astronomía y Astrofísica II
ISBN: 978-84-669-1772-8
Notes: Tesis de la Universidad Complutense de Madrid, Facultad de Ciencias Físicas, Departamento de Física de la Tierra, Astronomía y Astrofísica II (Astrofísica y Ciencias de la Atmósfera), leída el 25-06-2003
