Efecto de la adición del hidróxido de sodio en la hidrodecloración catalítica de tetracloroetileno en fase líquida usando Pd/TIO2

Se estudió el efecto de la adición del hidróxido de sodio en la reacción de hidrodecloración catalítica (HDC) de tetracloroetileno (TTCE) en fase líquida usando 0,8% Pd/TiO2 sol-gel en condiciones moderadas de reacción. El catalizador fresco y usado se caracterizó por espectroscopia de absorción atómica y quimisorción de hidrógeno. Los resultados obtenidos demuestran que la adición de NaOH aumenta significativamente la conversión de TTCE y afecta algunas características del catalizador como la carga y el tamaño de partículas de paladio; no obstante, es importante optimizar la cantidad por adicionar, ya que un exceso de base puede afectar la reacción.  Abstract We studied the effect of the addition of sodium hydroxide in the catalytic hydrodechlorination reaction (HDC) of tetrachlorethylene in liquid phase using 0.8% Pd/TiO2 sol-gel under conditions of moderate reaction.  Fresh and used catalyst was characterized by atomic absorption spectroscopy and hydrogen chemisorption. The results showed that the addition of NaOH significantly increases the conversion of TTCE and affects some characteristics of the catalyst as the load and size of particles of palladium; however, it is important to optimize the amount of NaOH added, since an excess of base can affect the reaction.

Una alternativa metodológica para el diseño curricular por competencias en las instituciones de educación superior enmarcada en el enfoque de la Escuela de Desarrollo Integral

El contenido del presente artículo es producto del análisis, la reflexión, la sistematización, aprendizaje y aplicación del sistema de conocimientos abordados en el “Diplomado Internacional en Fundamentos Didácticos del Diseño Curricular para Formar Competencias en el Ámbito de la Educación Superior”, “Tercer Encuentro Internacional de Educación: Evaluación por Competencias y Formación por Ciclos” y la “Pasantía Internacional en Educación Superior”, realizados en el segundo semestre del año 2007 en Colombia (los dos primeros) y Cuba, respectivamente. En el artículo se plantea una alternativa metodológica para el diseño curricular por competencias en las instituciones de educación superior enmarcada en el enfoque de la Escuela de Desarrollo Integral.  Abstract The content of this paper is the result of the analysis, thinking, systematization, learning and application of the knowledge system addressed in the "International Diploma in Didactic Fundamentals of Curriculum Design for Competencies Formation  in the Higher Education,"  "Third International Meeting of Education: Evaluation by Competencies and Formation by Cycles" and " International Internship in Higher Education", done in the second half of 2007 in Colombia (two first) and Cuba, respectively. This article presents an alternative methodology for the curriculum design by competencies in higher education institutions proposal under the focus of the School of Integral Development.

Una revisión bibliográfica sobre hidrodecloración catalítica en fase líquida

Se presenta una visión general de la problemática actual de las emisiones de compuestos organoclorados lige-ros, y las principales características y ventajas de la hidrodecloración catalítica en fase líquida. Se describen los mas importantes catalizadores utilizados en el proceso de hidrodecloración, haciendo énfasis en los de paladio; su naturaleza, actividad y desactivación. Se explica detalladamente el efecto de varios parámetros, tales como: HCl producido, solvente, base y agente reductor utilizados en el proceso de hidrodecloración. Finalmente, se muestran los principales resultados de estudios cinéticos, el tipo de reactores usados, y se resumen los aspectos más relevantes de la revisión bibliográfica.This survey was aimed at introducing the effect of light organochlorinated compound emissions on the envi-ronment, particularly on water, air, soil, biota and human beings. The characteristics and advantages of liquid phase catalytic hydrodechlorination as a technology for degrading these chlorinated compounds is also outlined and the main catalysts used in the hydrodechlorination process are described. Special emphasis is placed on palladium catalysts, their activity, the nature of active species and deactivation. The effect of several parameters is introduced, such as HCl, solvent, base addition and type of reducing agent used. The main results of kinetic studies, reactors used and the most important survey conclusions are presented

Caracterização morfológica e físico-química de biocarvões produzidos pela gasificação de espécies florestais selecionadas

RESUMEN: En este estudio se caracterizaron muestras de biocarbones obtenidos como subproducto del proceso de gasificación, en lecho fijo a 700 °C, de las especies Eucalyptus grandis (BC-EG), Acacia magnium (BC-AM) y Gmelina arborea (BC-GA). Sus características morfológicas y propiedades fisicoquímicas se evaluaron usando fisisorción de nitrógeno por el método de Brunauer-Emmet-Teller (BET), espectroscopia de dispersión de energía de rayos X (EDS) y espectroscopia infrarroja con Transformada de Fourier (FTIR). Los biocarbones analizados presentaron áreas superficiales en el rango de 2.0-50.0 m2/g; el biocarbón originado de la especie BC-EG presentó la mayor área superficial (50.0 m2/g), mientras que el biocarbón obtenido de BC-GA mostró la menor (2.0 m2/g). Por otro lado, las muestras obtenidas pueden clasificarse como materiales mesoporosos debido a que su tamaño de poro estuvo entre 2 y 50 nm; esto indica que dichos materiales pueden usarse en procesos de absorción, aunque, se espera que el material proveniente de BC-AM sea el más adecuado para este tipo de aplicaciones. Los espectros FTIR no mostraron picos característicos de celulosa y hemicelulosa en ninguna de las muestras, lo cual se atribuye a su descomposición por las temperaturas alcanzadas en los procesos de gasificación. Adicionalmente, de acuerdo a los análisis SEM/EDX todas las muestras analizadas presentan estructuras de poros bien definidas y contienen minerales como Na, K y Ca, lo cual sugiere que los biocarbones también podrían ser considerados para remediación de suelos.ABSTRACT: In this study, biochar samples acquired as by-product by downdraft gasification at 700 °C from Eucalyptus grandis (BC-EG), Acacia magnium (BC-AM) and Gmelina arborea (BC-GA) were characterized. The morphological characteristics and physicochemical properties of biochar were studied using nitrogen physisorption by the Brunauer-Emmet-Teller (BET) method, Scanning Electron Microscopy (SEM), X-ray Energy Dispersive Spectrometry (EDX) and Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR). The surface area (SA) of the materials was in the 2.0-50.0 m2/g range, with the biochar obtained from BC-EG showing the highest SA (50.0 m2/g), while the biochar derived from BC-GA showed the lowest SA (2.0 m2/g). In addition, all samples can be classified as mesoporous materials because their pore sizes were between 2 and 50 nm. This indicates that these materials can be used in absorption processes; however, the biochar obtained from BC-AM is expected to be the most suitable for absorption applications. FTIR biochar spectra did not exhibit characteristic peaks for cellulose or hemicellulose in any sample due to decomposition of these compounds at the gasification temperature. Moreover, according to SEM/EDX analyzes, all the samples presented well defined pore structure and contained minerals as Na, K and Ca, suggesting that the biochar could also be useful for soil amendment applications

Evaluación de la actividad de los catalizadores 5% pd/tio2 y 5% pd/tio2 – 5%na en la reacción de hidrodecloración de cloroformo

Se evaluó la actividad de los catalizadores 5%Pd/TiO2 y por primera vez 5%Pd/TiO2-5%Na en la reacción de hidrodecloración de cloroformo en fase líquida a temperatura ambiente y 50°C, utilizando isopropanol c omo solvente y donor de hidrógeno. Se encontró que el catalizador 5%Pd/TiO2-5%Na presentó la mejor actividad tanto a temperatura ambiente como a 50°C, obteniénd ose la mayor conversión a 50°C (32,5%) luego de 5 horas de reacción. La incorporación de los iones sodio en el soporte, favoreció tanto la deshidrogenación del isopropanol, como la captura de los iones cloruro producidos durante la reacción, y por ende la hidrodecloración del cloroformo. Los catalizadores se caracterizaron por AAS, titulación en masa, DRX, BET, quimisorción de hidrógeno, TPR y TGA. El Na y el Pd se depositaron en el soporte prácticamente sin pérdidas; no se observó modificación de la fase cristalina anatasa del TiO2. La modificación del soporte con NaOH, aumentó su punto isoeléctrico, lo que correlaciona con un incremento en su basicidad y parece ser responsable de la mejora en actividad catalítica ABSTRACT The activity of 5%Pd/TiO2 and for the first time 5%Pd/TiO2-5%Na catalysts was evaluated in the liquid phase catalytic hydrodechlorination of chloroform at room temperature and 50°C, using isopropanol as solvent a nd hydrogen donor. 5%Pd/TiO2-5%Na catalyst showed the best catalytic performance at room temperature and 50°C, with the highest conversion at 50°C (32.5%) a fter 5 hours of reaction. The incorporation of sodium ions into the support favored both the dehydrogenation of isopropanol and the capture of chloride ions produced during the reaction, both positive for the hydrodechlorination of chloroform. The catalysts were characterized by AAS, mass titration, XRD, BET, hydrogen chemisorption, TPR and TGA. Na and Pd were loaded on the support practically without loss. and the anatase phase of titanium dioxide did not change with the addition of NaOH increased the catalyst’s isoelectric point, indicating an increase in catalyst basicity. This can explain the improved activity of Na-containing catalysts

Photocatalytic degradation of hydrolyzed reactive red 120 and reactive blue 4 using nitrogen or iron doped tio2

Se estudió la degradación fotocatalítica heterogénea de los colorantes rojo reactivo 120 y azul reactivo 4 en soluciones ideales y colorantes hidrolizados simulando un proceso de tinción con una concentración inicial de 50 mg·L-1, usando 200 mg·L-1 de TiO2 dopado con Fe o N. Se logró la degradación total de ambos colorantes con la adición de un agente oxidante auxiliar como el peróxido de hidrógeno (H2O2) en una concentración de 12.0 mM. Dicha degradación se logró luego de una hora de reacción para los catalizadores dopados (N-TiO2 y Fe-TiO2), sin embargo, para las soluciones de colorante hidrolizado que simularon un agua residual de la industria textil se encontró que el pH afecta negativamente la degradación de los colorantes debido a la repulsión ocasionada entre los fotocatalizadores y los colorantes. En todos los casos estudiados se observó una mayor degradación del colorante rojo reactivo 120 respecto al azul reactivo 4, lo cual se puede deber a la compleja estructura molecular del segundo colorante.The heterogeneous photocatalytic degradation of dyes reactive red 120 and reactive blue 4 under ideal solutions and hydrolysates dyes simulating a staining process with an initial concentration of 50 mg • L-1 was studied, using 200 mg • L-1 of TiO2 doped with Fe or N. Total degradation of both dyes was achieved with the addition of an auxiliary oxidizing agent such as hydrogen peroxide (H2O2) at a concentration of 12.0 mM. Such degradation was achieved after one hour of reaction for doped catalysts (N-TiO2 and Fe-TiO2). For solutions of hydrolysed dye that simulated waste water from the textile industry was found that the pH adversely affects dye degradation due to repulsion between the photocatalysts and dyes. In all the studied cases further degradation of reactive red dye 120 was observed relative to reactive blue 4, which can be associated with the complex molecular structure of the second dye

Photocatalytic removal of cod, bod and toc from pharmaceutical industry effluents

Se evaluó la efectividad de la fotocatálisis heterogénea usando TiO2 en la remoción de la materia orgánica presente en el efluente de una industria farmacéutica. Los resultados reflejan que las variables investigadas (pH inicial del medio, cantidad de TiO2 y concentración de H2O2), afectan la eficiencia de remoción de la materia orgánica. Los mayores niveles de remoción de DQO (70.4%), DBO5 (96.7%) y COT (81.4%) se obtuvieron con 340 mg/L de TiO2, 10.0 mM de H2O2 y un pH inicial de 7.0, después de 5 horas de irradiación artificial.Effectiveness  of  heterogeneous  photocatalysis  using  TiO2  in  the  degradation  of  organic  matter  from  an effluent of pharmaceutical industry was evaluated. The results show that the studied variables (initial pH, concentration of TiO2 and H2O2) affect the removal efficiency of organic matter. The highest levels of COD (70.4%), BOD (96.7%) and TOC (81.4%) removal were obtained using 340 mg/L of TiO2, 10.0 mM of H2O2 at pH initial 7.0 and an UV light exposure time of 5 hours

Aprovechamiento de residuos de Eichhornia Crassipes para la remoción de Cr (vi) en aguas residuales simuladas

Eichhornia crassipes is a plant considered a pest for the different aquatic ecosystems in the world. Furthermore, Cr (VI) is a highly toxic aquatic pollutant. The adsorption capacity of Eichhornia crassipes as a bioadsorbent was studied for the removal of Cr (VI) in a simulated wastewater. The ion concentration in solution, pH and temperature were studied using a symmetric factorial experimental design and applicating an ANOVA analysis. The highest Cr (VI) adsorption capacity (2.5 mgꞏg-1) was obtained at 75 ppm of Cr (VI), pH of 1.5 and 45 ° C. Surface functional groups were observed that, through electrostatic attraction and formation of hydrogen bonds, favored the adsorption of Cr (VI). This allows to conclude that this bioadsorbent is effective for the elimination of Cr (VI) in solution using a simple and low-cost process.Eichhornia crassipes es una planta considerada una plaga para los diferentes ecosistemas acuáticos en el mundo. Además el Cr (VI) es un contaminante acuático altamente tóxico. Se estudió la capacidad de adsorción de la Eichhornia crassipes como bioadsorbente para la remoción de Cr (VI) presente en un agua residual simulada. La concentración del ion en solución, pH y temperatura fueron estudiadas como variables en un diseño experimental factorial simétrico, y mediante análisis ANOVA. La mayor capacidad de adsorción Cr (VI) (2.5 mgꞏg-1) se obtuvo a 75 ppm de Cr (VI), pH de 1.5 y 45 °C. Se observaron grupos funcionales superficiales que mediante atracción electrostática y formación de puentes de hidrógeno favorecieron la adsorción de Cr (VI). Esto permite concluir que el bioadsorbente es efectivo para la remoción de Cr (VI) en solución con un proceso simple y de bajo costo. Eichhornia crassipes commonly called water hyacinth, is a plant considered a pest for the different aquatic ecosystems in the world. Furthermore, Cr (VI) is a highly toxic aquatic pollutant. In order to contribute to the solution of these two environmental problems, the adsorption capacity of water hyacinth as a bioadsorbent was studied for the removal of Cr (VI) in a simulated wastewater. The ion concentration in solution, pH y temperature were studied using a symmetric factorial experimental design y applicating an ANOVA analysis. The highest Cr (VI) adsorption capacity (2.5 mgꞏg-1) was obtained at 75 ppm of Cr (VI), pH of 1.5 y 45 ° C. Surface functional groups were observed that, through electrostatic attraction y formation of hydrogen bonds, favored the adsorption of Cr (VI). This allows to conclude that this bioadsorbent is effective for the elimination of Cr (VI) in solution using a simple y low-cost process

Phenol photocatalytic degradation over Fe-TiO2 materials synthesized by different methods

The photocatalytic activity and stability of 3% Fe-TiO2 materials synthesized by incipient wet impregnation (% Fe-TiO2-DP25) and sol-gel (3% Fe-TiO2-sol-gel) were studied using the phenol degradation as test reaction. The effects of various operation parameters including photocatalyst concentration, solution pH and initial H2O2 concentration on phenol degradation were also investigated. The higher phenol degradation was achieved using 26 mg of photocatalyst, H2O2 initial concentration of 600 mg/l and initial pH of 3.0 with both materials. It was found that 3% Fe-TiO2-DP25 enhanced activity, achieving a 99% phenol degradation, in comparison with 70% phenol degradation with the 3% Fe-TiO2-sol-gel. Notwithstanding, the material prepared by incipient wet impregnation method, evidenced leaching of iron ions from the material surface. Therefore, this catalyst is not suitable for the phenol degradation for environmental and economic reasons. The catalyst prepared by the sol-gel method did not show iron leaching during the reaction and maintain its catalytic activity after several reuses.Se estudió la actividad fotocatalítica y estabilidad de materiales 3% Fe/TiO2 sintetizados por impregnación húmeda incipiente (3% Fe/TiO2-DP25) y sol-gel (3% Fe/TiO2-sol-gel), usando fenol como molécula modelo. Se evaluó el efecto de parámetros de operación como concentración de fotocatalizador, H2O2 y pH de la solución. Los mayores porcentajes de degradación de fenol con ambos materiales se lograron utilizando 26 mg de fotocatalizador y 600 Mg/Ll de H2O2 a un pH de 3.0. El mejor porcentaje de degradación de fenol (99%) se obtuvo usando el catalizador 3% Fe/TiO2-DP25, en comparación a un 70% con el material 3% Fe/TiO2-sol-gel. No obstante, el material preparado por impregnación húmeda incipiente fue inestable evidenciando lixiviación de hierro. Por lo tantio, este catalizador no es adecuado para la degradación de fenol debido a razones ambientales y económicas. El catalizador preparado por sol-gel no mostró lixiviación de hierro durante la reacción y mantuvo su actividad y estabilidad catalítica después de varios reúsos