Efficiency Assessment on Codified Knowledge Products: An SFA Approach

Knowledge applied to innovation is increasingly recognized as an explanatory factor of economic growth. Innovation derives from applying knowledge to generate new products or processes. National Innovation Systems (NIS) performs as the formal or informal network of people within institutions, interacting to produce and apply knowledge to innovation. NIS can be understood as two subsystems: one based on scientifical and technological work, producing codified products (publications and patents), and the other centered on practical actions to diffuse, apply, and use knowledge. Our objective is to assess cost efficiency in the production of codified knowledge outputs (CKO), being our unit of analysis NIS (countries). To attain our goal, we apply a Stochastic Frontier Analysis (SFA) to estimate a cost frontier of CKO. The sample is a panel that includes 1189 observations, for 23 years (1996-2019), and 82 countries. Our main results identify determinants and patterns of efficiency and productivity, tendencies, and specifics of countries and groups of them

Transformations of glycerol into high-value-added chemical products: ketalization and esterification reactions

Biomass allows us to obtain energy and high-value-added compounds through the use of different physical and chemical processes. The glycerol obtained as a by-product in the synthesis of biodiesel is considered a biomass compound that has the potential to be used as a raw material to obtain different chemical products for industry. The development and growth of the biodiesel industry allows for the projection of glycerol biorefineries around these plants that efficiently and sustainably integrate the biodiesel production process together with the glycerol transformation processes. This work presents a review of the ketalization and esterification of glycerol to obtain solketal and acetylglycerols, which are considered products of high added value for the chemical and fuel industry. First, the general aspects and mechanisms of both reactions are presented, as well as the related chemical equilibrium concepts. Subsequently, the catalysts employed are described, classifying them according to their catalytic nature (zeolites, carbons, exchange resins, etc.). The reaction conditions used are also described, and the best results for each catalytic system are presented. In addition, stability studies and the main deactivation mechanisms are discussed. Finally, the work presents the kinetic models that have been formulated to date for some of these systems. It is expected that this review work will serve as a tool for the advancement of studies on the ketalization and esterification reactions that allow for the projection of biorefineries based on glycerol as a raw material.Centro de Investigación y Desarrollo en Ciencias Aplicada

Glycerol Hydrogenolysis to Bio-Propanol: Catalytic Activity and Kinetic Model for Ni/C Modified with Al(H₂PO₄)₃

The aim of the present research is to investigate the effect of different operation variables in the hydrogenolysis of glycerol to 1-propanol and to develop a simple kinetic model useful for the design of the reactor. For this purpose, a carbon-based composite was impregnated with 4 wt.% of Al(H₂PO₄)₃ (CPAl) and used as a support to prepare a Ni catalyst. The support and the catalyst were characterized by BET, XRD, NMR, potentiometric titration, isopropanol decomposition reaction, TEM and TPR analysis. The catalytic tests were carried out at 220–260 °C and 0.5–4 MPa of H₂ initial pressure varying the glycerol concentration in aqueous solutions between 30 and 80 wt.%. The presence of aluminum phosphates in the Ni/CPAl catalyst moderates the surface acidity and the formation of Ni₂P leads to a high selectivity towards 1-propanol. In this sense, the Ni/CPAl catalyst showed total glycerol conversion and 74% selectivity towards 1-propanol at 260 °C and 2 MPa of H₂ initial pressure using 30 wt.% glycerol aqueous solution and 8 h of reaction time. A slight increase in particle size from 10 to 12 nm was observed after a first reaction cycle, but no changes in acidity and structure were observed. Based on these results, a power-law kinetic model was proposed. For glycerol consumption, partial orders of 0.07, 0.68 and −0.98 were determined with respect to glycerol, H₂ and water, and an apparent activation energy of 89 kJ mol⁻¹ was estimated. The results obtained indicate that the model fits the experimental concentration values well and can predict them with an average error of less than 7%.Centro de Investigación y Desarrollo en Ciencias Aplicada

PRODUCCIÓN DE 1-PROPANOL A PARTIR DE GLICEROL EMPLEANDO CATALIZADORES DE Ni EN DOS PASOS DE REACCIÓN

Estos resultados forman parte de uno de los objetivos de mi beca posdoctoral que consiste en la obtención de productos de alto valor agregado a partir de glicerol mediante reacciones de hidrogenólisis en fase líquida. En particular, a la producción de 1-propanol (1-POH) a partir de la hidrogenólisis de glicerol crudo en fase líquida empleando catalizadores de Ni. Para ello, se desarrollaron dos catalizadores de Ni con diferentes soportes; una alúmina (γ-Al2O3) y un composito de carbón impregnado con fósforo (CS-P). Los mismos fueron caracterizados para determinar sus propiedades ácidas y fases metálicas. Con el catalizador Ni/γ-Al2O3, que presentó pequeñas partículas de Ni interactuando con los sitios ácidos del soporte, fue posible obtener una conversión completa del glicerol crudo con alta selectividad a 1,2-propilenglicol (1,2-PG) (87%) a 220 °C, que resulta ser el compuesto intermediario para la obtención del 1-POH.  Con el catalizador Ni/CS-P, la presencia de especies AlPOx y la fase metálica Ni2P dotan al catalizador de una acidez adecuada que promueve la ruptura del enlace C-O en el carbono secundario de 1,2-PG y permite obtener 1-POH con alta selectividad (71%) a 260 °C. El empleo de dos pasos de reacción consecutivos, primero con Ni/γ-Al2O3 a 220 °C y luego con Ni/CS-P a 260 °C, permite alcanzar altos niveles de selectividad y rendimiento a 1-POH (79%) comparable a los catalizadores basados en metales nobles

Production of 1-Propanol by Glycerol Hydrogenolysis in Two Reaction Steps Employing Nickel Catalysts

Estos resultados forman parte de uno de los objetivos de mi beca posdoctoral que consiste en la obtención de productos de alto valor agregado a partir de glicerol mediante reacciones de hidrogenólisis en fase líquida. En particular, a la producción de 1-propanol (1-POH) a partir de la hidrogenólisis de glicerol crudo en fase líquida empleando catalizadores de Ni. Para ello, se desarrollaron dos catalizadores de Ni con diferentes soportes; una alúmina (γ-Al2O3) y un composito de carbón impregnado con fósforo (CS-P). Los mismos fueron caracterizados para determinar sus propiedades ácidas y fases metálicas. Con el catalizador Ni/γ-Al2O3,que presentó pequeñas partículas de Ni interactuando con los sitios ácidos del soporte, fue posible obtener una conversión completa del glicerol crudo con alta selectividad a 1,2-propilenglicol (1,2-PG) (87%) a 220 °C, que resulta ser el compuesto intermediario para la obtención del 1-POH. Con el catalizador Ni/CS-P, la presencia de especies AlPOx y la fase metálicaNi2P dotan al catalizador de una acidez adecuada que promueve la ruptura del enlace C-O en el carbono secundario de 1,2-PG y permite obtener 1-POH con alta selectividad (71%) a 260 °C. El empleo de dos pasos de reacción consecutivos, primero con Ni/γ-Al2O3 a 220 °C y luego con Ni/CS-P a 260 °C, permite alcanzar altos niveles de selectividad y rendimiento a 1-POH (79%) comparable a los catalizadores basados en metales nobles.Universidad Nacional de La Plat

Advances for biorefineries: glycerol hydrogenolysis to 1,3-propylene glycol

Humanity’s growing dependence on non-renewable resources and the ensuing environmental impact thus generated have spurred the search for alternatives to replace chemicals and energy obtained from petroleum derivatives. Within the group of biofuels, biodiesel has managed to expand worldwide at considerable levels, going from 20 million tn/year in 2010 to 47 million tn/year in 2022, boosting the supply of glycerol, a by-product of its synthesis that can be easily used as a renewable, clean, low-cost raw material for the manufacture of products for the chemical industry. The hydrogenolysis of glycerol leads to the production of glycols, 1,2-propylene glycol (1,2-PG) and 1,3-propylene glycol (1,3-PG). In particular, 1,3-PG has the highest added value and has multiple uses including its application as an additive in the polymer industry, the manufacture of cosmetics, cleaning products, cooling liquids, etc. This review focuses on the study of the hydrogenolysis of glycerol for the production of 1,3-PG, presenting the main reaction mechanisms and the catalysts employed, both in liquid and vapor phase. Engineering aspects and the effect of the operating variables to achieve maximum yields are discussed. Finally, studies related to the stability and the main deactivation mechanisms of catalytic systems are presented.Centro de Investigación y Desarrollo en Ciencias Aplicada

Estabilidad hidrotérmica de materiales meso y nanoporosos de base carbonosa

En los últimos años, se han sintetizado nuevos materiales carbonosos con diferentes objetivos tecnológicos: procesos de separación por adsorción, capacitores para almacenamiento de energía y preparación de soportes de catalizadores. Con respecto a este último, las características porosas de estos materiales los hacen muy útiles en reacciones catalíticas, en donde la microporosidad y mesoporosidad proveen altas superficies específicas y permiten alcanzar alta dispersión metálica.En la actualidad, la tendencia por el reemplazo de combustibles provenientes de fuentes del petróleo ha llevado a la implementación de procesos catalíticos para convertir productos de la biomasa. En este contexto, una variedad de procesos catalíticos tales como la oxidación, hidrogenación, deshidratación, transesterificación, y el reformado, requieren diferentes condiciones operativas: en fase líquida a temperaturas relativamente bajas (máximo 250°C) y altas presiones (10 a 50 bar), y en fase vapor a bajas presiones pero a mayores temperaturas (300 a 400 °C). Bajo estas severas condiciones hidrotérmicas, soportes clásicos como la alúmina sufren profundos cambios en su estructura y en sus propiedades acido-base. En consecuencia, estos cambios provocan la desactivación de los catalizadores, sobre todo cuando las reacciones laterales son favorecidas por el efecto del soporte.El objetivo de este trabajo es evaluar la estabilidad de un soporte de sílice-carbón frente a diferentes tratamientos térmicos en presencia de agua y de vapor de agua. Se emplearon como técnicas de caracterización: adsorción-desorción de nitrógeno utilizando el modelo de Brunauer-Emmett-Teller (BET), difracción por rayos X (DRX), análisis térmico diferencial (ATD), desorción a temperatura programada (TPD) y espectroscopía de fotoelectrones (XPS).Centro de Investigación y Desarrollo en Ciencias Aplicada

Estabilidad hidrotérmica de materiales meso y nanoporosos de base carbonosa

En los últimos años, se han sintetizado nuevos materiales carbonosos con diferentes objetivos tecnológicos: procesos de separación por adsorción, capacitores para almacenamiento de energía y preparación de soportes de catalizadores. Con respecto a este último, las características porosas de estos materiales los hacen muy útiles en reacciones catalíticas, en donde la microporosidad y mesoporosidad proveen altas superficies específicas y permiten alcanzar alta dispersión metálica.En la actualidad, la tendencia por el reemplazo de combustibles provenientes de fuentes del petróleo ha llevado a la implementación de procesos catalíticos para convertir productos de la biomasa. En este contexto, una variedad de procesos catalíticos tales como la oxidación, hidrogenación, deshidratación, transesterificación, y el reformado, requieren diferentes condiciones operativas: en fase líquida a temperaturas relativamente bajas (máximo 250°C) y altas presiones (10 a 50 bar), y en fase vapor a bajas presiones pero a mayores temperaturas (300 a 400 °C). Bajo estas severas condiciones hidrotérmicas, soportes clásicos como la alúmina sufren profundos cambios en su estructura y en sus propiedades acido-base. En consecuencia, estos cambios provocan la desactivación de los catalizadores, sobre todo cuando las reacciones laterales son favorecidas por el efecto del soporte.El objetivo de este trabajo es evaluar la estabilidad de un soporte de sílice-carbón frente a diferentes tratamientos térmicos en presencia de agua y de vapor de agua. Se emplearon como técnicas de caracterización: adsorción-desorción de nitrógeno utilizando el modelo de Brunauer-Emmett-Teller (BET), difracción por rayos X (DRX), análisis térmico diferencial (ATD), desorción a temperatura programada (TPD) y espectroscopía de fotoelectrones (XPS).Centro de Investigación y Desarrollo en Ciencias Aplicada

Hydrothermal Stability of Ru/SiO2–C: A Promising Catalyst for Biomass Processing through Liquid-Phase Reactions

In this work, structural and morphological properties of SiO2–C composite material to be used as support for catalysts in the conversion of biomass-derived oxygenated hydrocarbons, such as glycerol, were investigated in liquid water under various temperatures conditions. The results show that this material does not lose surface area, and the hot liquid water does not generate changes in the structure. Neither change in relative concentrations of oxygen functional groups nor in Si/C ratio due to hydrothermal treatment was revealed by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) analysis. Raman analysis showed that the material is made of a disordered graphitic structure in an amorphous silica matrix, which remains stable after hydrothermal treatment. Results of the hydrogenolysis of glycerol using a Ru/SiO2–C catalyst indicate that the support gives more stability to the active phase than a Ru/SiO2 consisting of commercial silica.Facultad de Ciencias Exacta

Diazepam Impairs Innate and Adaptive Immune Responses and Ameliorates Experimental Autoimmune Encephalomyelitis

Currently there is increasing attention on the modulatory effects of benzodiazepines on the immune system. Here, we evaluate how Diazepam (DZ) affects both innate and adaptive immunity. We observed that treatment with DZ and Lipopolysaccharide (LPS) on macrophages or dendritic cells (DCs) induced a defective secretion of IL-12, TNF-α, IL-6 and a lesser expression of classical activation markers as NO production and CD40 in comparison with LPS condition. More importantly, mice pre-treated with DZ and then challenged to LPS induced-septic shock showed reduced death. The DZ treatment shifted the LPS-induced pro-inflammatory cytokine production of peritoneal cells (PCs) to an anti-inflammatory profile commanded by IL-10. In agreement with this, DZ treatment prevented LPS-induced DC ability to initiate allogeneic Th1 and Th17 responses in vitro when compared with LPS-matured DC. Since these inflammatory responses are the key in the development of the experimental autoimmune encephalomyelitis (EAE), we treated EAE mice preventively with DZ. Mice that received DZ showed amelioration of clinical signs and immunological parameters of the disease. Additionally, DZ reduced the release of IFN-γ and IL-17 by splenocytes from untreated sick mice in vitro. For this reason, we decided to treat diseased mice therapeutically with DZ when they reached the clinical score of 1. Most importantly, this treatment ameliorated clinical signs, reduced the MOG-specific inflammatory cytokine production and prevented axonal damage. Altogether, these results indicate that DZ is a potent immunomodulator capable of controlling undesired innate and adaptive immune responses, both at the beginning of these responses and also once they have started.Fil: Falcón, Cristian Roberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto Multidisciplinario de Investigaciones Biológicas de San Luis. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Ciencias Físico Matemáticas y Naturales. Instituto Multidisciplinario de Investigaciones Biológicas de San Luis; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba; ArgentinaFil: Fernández Hurst, Nicolás. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba; ArgentinaFil: Vivinetto, Ana Laura. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación Médica Mercedes y Martín Ferreyra. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigación Médica Mercedes y Martín Ferreyra; ArgentinaFil: Lopez, Pablo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación Médica Mercedes y Martín Ferreyra. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigación Médica Mercedes y Martín Ferreyra; ArgentinaFil: Zurita, Adolfo Ramón. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto Multidisciplinario de Investigaciones Biológicas de San Luis. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Ciencias Físico Matemáticas y Naturales. Instituto Multidisciplinario de Investigaciones Biológicas de San Luis; ArgentinaFil: Gatti, Gerardo Alberto. Fundación Para El Progreso de la Medicina; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Córdoba. Centro de Investigaciones en Bioquímica Clínica e Inmunología; ArgentinaFil: Cervi, Laura Alejandra. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Córdoba. Centro de Investigaciones en Bioquímica Clínica e Inmunología; ArgentinaFil: Monferran, Clara Graciela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba; ArgentinaFil: Roth, German Alfredo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba; Argentin