Obtención de pseudoboehmita mediante el método de sol-gel empleando dos catalizadores diferentes

Aluminum monohydroxide, or seudobohemite,was obtained by reaction between aluminumand isopropyl alcohol using sol gel method.Two different catalysts were tested: mercuricIodide and sublimated iodine. The researchlooked for the influence of aging time and kindof catalysts changed textural properties in thesolid (superficial area, pore size and volume). Anenvironmental evaluation of the two processeswere carried out using Green Chemistry Expertsystem The results no show main effect inthe kind of catalyst in the solid properties andthe sublimated iodine was more friendly with theenvironment.El monohidróxido de aluminio, más conocidocomo pseudoboehmita (AlOOH) se obtuvo por elmétodo sol-gel, mediante la reacción entre aluminioy alcohol isopropílico para producir isopropóxidode aluminio; empleando dos catalizadoresdiferentes, yoduro de mercurio y yodo sublimado.La investigación estuvo encaminada a analizar si eltiempo de envejecimiento y el tipo de catalizadorempleado en la obtención del isopropóxido dealuminio, tienen algún efecto en las característicastexturales del sólido (área superficial, tamaño yvolumen de poro), finalmente obtenido, y con ellorealizar un estudio ambiental comparativo de lasdos rutas de síntesis del alcóxido de aluminio, conel fin de conocer la cantidad de residuos producidospor cada uno de los catalizadores y así poderestablecer cuál de los dos es más amigable con elambiente. Para este propósito se utilizó el paquetede simulación Green Chemistry Expert System

Obtención de pseudoboehmita mediante el método de sol-gel empleando dos catalizadores diferentes

Aluminum monohydroxide, or seudobohemite,was obtained by reaction between aluminumand isopropyl alcohol using sol gel method.Two different catalysts were tested: mercuricIodide and sublimated iodine. The researchlooked for the influence of aging time and kindof catalysts changed textural properties in thesolid (superficial area, pore size and volume). Anenvironmental evaluation of the two processeswere carried out using Green Chemistry Expertsystem The results no show main effect inthe kind of catalyst in the solid properties andthe sublimated iodine was more friendly with theenvironment.El monohidróxido de aluminio, más conocidocomo pseudoboehmita (AlOOH) se obtuvo por elmétodo sol-gel, mediante la reacción entre aluminioy alcohol isopropílico para producir isopropóxidode aluminio; empleando dos catalizadoresdiferentes, yoduro de mercurio y yodo sublimado.La investigación estuvo encaminada a analizar si eltiempo de envejecimiento y el tipo de catalizadorempleado en la obtención del isopropóxido dealuminio, tienen algún efecto en las característicastexturales del sólido (área superficial, tamaño yvolumen de poro), finalmente obtenido, y con ellorealizar un estudio ambiental comparativo de lasdos rutas de síntesis del alcóxido de aluminio, conel fin de conocer la cantidad de residuos producidospor cada uno de los catalizadores y así poderestablecer cuál de los dos es más amigable con elambiente. Para este propósito se utilizó el paquetede simulación Green Chemistry Expert System

Desarrollo de agentes de sostén cerámicos de baja densidad utilizados para la explotación de petróleo y gas no convencionales mediante ligas nanoestructuradas

La extracción de recursos de hidrocarburos no convencionales ha adquirido notable relevancia en los últimos años en la Argentina con el fin de aumentar la matriz energética del país. La técnica de extracción de los hidrocarburos no convencionales, por las características de cómo se encuentran alojados en la roca, requiere la inyección de un líquido de fractura (compuesto por agua, aditivos y agentes de sostén) a elevada presión que rompe la roca y genera canales para que pueda fluir el hidrocarburo. La función de los agentes de sostén es “sostener” la fractura para que no se cierre y aumentar la conductividad del hidrocarburo a través del lecho poroso que generan en la fractura. Los agentes de sostén que se utilizan son de origen cerámico, polimérico o arenas. Actualmente se busca desarrollar agentes de sostén cerámicos de baja densidad, es decir densidad similar a las arenas (~2,65 g/cm3), que posean elevada resistencia mecánica para poder disminuir los costos del bombeo del material, y a su vez baja densidad lo cual permite que el agente de sostén llegue lo más lejos posible dentro de la fractura y rellene con mayor eficiencia las cavidades generadas. El objetivo de esta tesis es desarrollar agentes de sostén cerámicos de baja densidad a partir de materias primas minerales (arcilla y/o bauxita) con un precursor de liga cerámica. Para esto inicialmente se analizaron diferentes formulaciones y se determinaron las propiedades mecánicas y texturales de los materiales realizados por prensado uniaxial. El objetivo fue seleccionar aquellas formulaciones que condujeran a bajos valores de densidad y porosidad abierta con adecuados valores de resistencia mecánica. Una vez seleccionadas las formulaciones se conformaron los agentes de sostén utilizando una mezcladora de alta energía para lo cual fue necesario desarrollar un programa de procesamiento del material. Los agentes de sostén cerámicos obtenidos, luego de calcinados, fueron caracterizados por medio de la norma API 19C (equivalente a la norma ISO 13503-2) y además, se analizó su microestructura, sus fases cristalinas y su distribución de porosidad abierta. Se obtuvieron agentes de sostén con densidades menores a 2,65 g/cm3 y algunas formulaciones presentaron valores del test crush (caracterización de la resistencia mecánica del material) dentro de los valores establecidos en la norma. A los agentes de sostén con mejores propiedades realizados en este trabajo se los comparó con las propiedades de agentes de sostén cerámico comerciales y los de una arena, dando como resultado los materiales desarrollados en este trabajo una performance superadora.Facultad de Ciencias Exacta

Efectos de los precursores metálicos en la síntesis de aluminas y silico-aluminatos por el método Sol-Gel

El presente trabajo comprende la preparación, caracterización y evaluación catalítica de soportes catalíticos a partir de alúmina y de silico-aluminatos amorfos. EI método de preparación fue la síntesis por el método sol-gel. La síntesis se realizó con precursores metálicos diferentes: etóxido, secbutóxido e isopropóxido de aluminio. El trabajo se realizó en dos partes: 11.- Se estudió el efecto del precursor de aluminio y el efecto de la cantidad de agua adicionada en la síntesis de silico-aluminatos. 21.- Se estudió el efecto del precursor de aluminio en la síntesis de alúminas. Los materiales preparados se caracterizaron mediante fisisorción de nitrógeno, termodesorción programada de amoníaco, adsorción de piridina, microscopía electrónica, resonancia magnética nuclear, espectroscopia infrarroja, análisis termogravimétrico, análisis térmico diferencial, difracción de rayos X, y actividad catalítica (deshidratación de isopropanol). Resultados importantes: Las propiedades Fisico-químicas de las alúminas sintetizadas con etóxido de aluminio, son diferentes a las que presentan las alúminas sintetizadas con isopropóxido y secbutóxido de aluminio. El tamaño de los grupos alcoxi modifica las propiedades ácidas, catalíticas y estructurales de los sólidos sintetizados. La presencia de aluminios en posición pentagonal dentro de los silico- aluminatos mejora su actividad catalítica. El contenido de agua modifica las propiedades físicas y químicas de los silico-aluminatos sintetizados. Cuando la alúmina se sintetiza con la mezcla secbutóxido más etóxido de aluminio se genera una estructura heterogénea, que es responsable de una mejor actividad catalítica

Diseño de materiales SAPO de poro pequeño para su ensayo como catalizadores en el proceso MTO

Tesis Doctoral inédita leída en la Universidad Autónoma de Madrid, Facultad de Ciencias, Departamento es el de Química Orgánica.Las olefinas de cadena corta (C2-C4), que son uno de los intermedios petroquímicos más demandados en la actualidad, se obtienen tradicionalmente por procesos que emplean petróleo como materia prima. La creciente demanda de dichas olefinas junto con el previsible descenso de las reservas mundiales de petróleo, pone de manifiesto la necesidad obtener olefinas ligeras a partir de recursos alternativos al petróleo y más respetuosos con el medio ambiente. En este sentido, la producción de olefinas a partir de metanol (proceso MTO: Methanol to Olefins) es una alternativa atractiva, ya que el metanol puede obtenerse desde una amplia variedad de materias primas, ya sea vía gas de síntesis a partir de cualquier fuente de carbono gasificable, incluyendo la biomasa, o por captura química de CO2. Para la transformación de metanol a olefinas ligeras, es necesaria la presencia de un catalizador sólido ácido de tipo zeolítico. De entre los materiales zeolíticos, los silicoaluminofosfatos de poro pequeño, son los más empleados como catalizadores del proceso. Concretamente, el SAPO-34 presenta un excelente comportamiento, alcanzándose con él selectividades a olefinas ligeras superiores al 80%. Si bien es cierto que sufre una rápida desactivación en las condiciones de reacción, es posible paliarla por optimización de sus propiedades fisicoquímicas. Sin embargo, la distribución de productos es muy compleja y, según se ha demostrado, dependiente del ciclo mecanístico de la reacción (dual cycle hidrocarbon-pool). De esa manera, el control del mecanismo resulta una herramienta de gran utilidad a la hora de dirigir la selectividad a los productos más demandados por la industria en cada momento. Es sabido que tanto las características topológicas de la estructura microporosa del material como sus propiedades fisicoquímicas determinan el tipo de especies involucradas en el mecanismo de reacción y de desactivación, influyendo en la selectividad y el tiempo de vida de los catalizadores. En esta tesis se han empleado materiales de tipo SAPO con estructuras similares a la del SAPO-34 para su síntesis, caracterización y ensayo catalítico. En concreto se seleccionaron los materiales SAPO-35, SAPO-56, STA-7 y SAPO-42 cuyos códigos estructurales son LEV, AFX, SAV y LTA respectivamente. El objetivo es poder estudiar las diferencias de comportamiento derivadas de las diferencias estructurales por una parte, y por otra llevar a cabo modificaciones en el proceso de síntesis de los materiales encaminadas a la obtención de SAPO con propiedades fiscoquímicas tales que los hagan catalizadores más estables en el proceso.Short chain olefins (C2-C4), which are among the most demanded intermediates in the petrochemical industry nowadays, are traditionally obtained by different processes that employ petroleum as feedstock. The increasing demand of light olefins as well as the foreseeable decrease in the world crude oil reserves, reveal the necessity of implementing new processes to obtain these valuable compounds from alternative sources and employing environmentally friendly technologies. In this way, the MTO process (methanol to olefins) provides an efficient route for the production of light olefins from other feedstocks. The main advantage of the MTO technology is that methanol can be easily obtained via syngas produced by gasification of different carbon sources, either fossil (coal or natural gas) or renewable (biomass), and also by CO2 recycling via hydrogenation. The MTO reaction requires the presence of a zeolite-type catalyst. Among the different zeolitic materials, small pore silicoaluminophosphate (SAPO) show an especially interesting behavior. Specifically, SAPO-34 (with CHA topology) is the most promising one, as it shows a high activity and provides selectivities to light olefins up to 80%. Still, these catalysts suffer a rapid deactivation under MTO reaction conditions. However, it is possible to increase the life time of the catalyst by controlling and optimizing its physicochemical properties. Even if the selectivities to C2-C4 olefins are quite high, the product distribution is broad, and it has been demonstrated that it is linked to the reaction mechanism (dual cycle hydrocarbon-pool), so that modulating the mechanism can be a useful approach to control the product distribution. It is accepted that the physicochemical properties and framework topology of the catalysts control the type of intermediate molecules involved in the complex reaction path and the deactivation pathway, thus directing the selectivity and the lifetime of the catalysts. In this Thesis, SAPO materials structurally close to SAPO-34 have been synthesized, characterized and tested as catalysts in the MTO process. Specifically, SAPO-35, SAPO-56, STA-7 and SAPO-42 (with framework types LEV, AFX, SAV and LTA respectively) have been selected. The objective is to study the differences in the catalytic behavior depending on the topological features, and to optimize the physicochemical properties of the zeolitic materials by synthesis modifications in order to obtain improved catalysts for the process

Síntesis de alúmina dopada con cerio-litio mediante el método sol-gel para potenciales aplicaciones como material dosimétrico

Se sintetizaron hidróxidos de aluminio dopados con litio y cerio a partir de cloruro de aluminio, agua, hidróxido de amonio, nitrato de cerio y carbonato de litio, obteniendo un gel de hidróxido de aluminio. La reacción se realizó a temperatura ambiente. Los geles fueron transformados a alúmina mediante un tratamiento térmico en una mufla a 1200oC. Con la ayuda de los métodos de caracterización, se encontró en espectroscopia infrarroja (FTIR) que los hidróxidos de aluminio son tipo bohemita y se confirmó la incorporación de litio y cerio, en microscopia electrónica de barrido (SEM) se observó que las muestras son de tamaño micrométrico y que su tamaño y morfología se ven afectadas por la concentración de los dopantes. En el análisis termogravimétrico (TGA) se pudo observar que las pérdidas de peso son similares para las muestras dopadas y sin dopar. En difracción de rayos X (DRX) se obtuvo como fase principal α-Al2O3 y se corroboró la presencia de fases de litio y cerio en la alúmina. Se recomienda para un trabajo futuro realizar pruebas de dosimetría para los materiales obtenidos en esta investigación.Ingeniero Biomédicopregrad

ESTUDIO DE POLÍMEROS POROSOS SINTETIZADOS POR PLASMA

Se presenta un estudio sobre la síntesis y procesamiento por plasma para la obtención de copolímeros porosos basados en pirrol, alilamina y etilenglicol. El objetivo es determinar las condiciones de síntesis a las que se producen mayor cantidad de poros en el copolímero. Estos materiales se copolimerizaron por medio de descargas luminiscentes en un reactor tubular de vidrio a 10-1 mbar y 40- 100 W utilizando yodo como dopante

Síntesis y Procesamiento Coloidal de Nanocomposites de Alúmina-Mullita

Tesis doctoral inédita. Universidad Autónoma de Madrid, Facultad de Ciencias, Departamento de Química Inorgánica. Fecha de lectura: 21-05-0