Eliminación catalítica de óxidos de nitrógeno

Se denomina smog a la niebla o dispersión coloidal de un líquido en aire, altamente tóxica por su elevada concentración en óxidos de azufre y nitrógeno, los que le confieren características ácidas por la presencia de los ácidos sulfúrico y nítrico. El pH de estas nieblas puede llegar a valores de 2. Las nieblas producidas por las reacciones fotoquímicas son llamadas comúnmente smog fotoquímico. El mismo se forma por la presencia de hidrocarburos y όxidos de nitrógeno en presencia de la luz solar. En la reacción se forman ozono, derivados nitro de los hidrocarburos, compuestos orgánicos como el formaldehido, etc. Sobre la base de que la fuente principal de NO× la constituye los procesos de cοmbustíόn de hidrocarburos (principalmente gases de escape de los automóviles), las cantidades producidas en los centros con alta densidad de población suelen ser tan grandes que el único control para evitar este tipo de nieblas debe tener como premisa la limitación de los HC y NOx que alcancen la atmósfera. Respecto a su toxicidad, es bien conocido que ocasiona problemas respiratorios graves y que además la niebla concentra otros contaminantes como compuestos orgánicos y pesticidas. Esta problemática se ve intensificada por las características geográficas y meteorológicas (zona de alta presión) de algunas ciudades que impiden la dispersión de los contaminantes. Las reacciones que dan lugar al smog fotoquímico son muy complejas y aún no se ha logrado la compresión total del sistema. El objetivo que se persigue en su estudio es obtener un modelo que permita predecir el grado de disminución de smog que se alcanzaría con las medidas de control de emisión de los contaminantes. Tales modelos permitirían programar y evaluar las estrategias a adoptar para controlar la contaminación del aire y elegir las formas más eficientes de transporte, crecimiento urbano y aprovechamiento de los recursos urbanos.Tesis digitalizada en SEDICI gracias a la Biblioteca Central de la Facultad de Ciencias Exactas (UNLP).Facultad de Ciencias Exacta

Synthesis of MnFeO3 from the oxidate thermal decomposition of Mn(Fe(CN)5NO)*2H2O

On the basis of previous studies about the pentacyanonitrosylmetallates whose thermal decomposition generates different type of oxides, the Mn[Fe(CN)5NO]·2H2O was used as raw material to give FeMnO3. The decomposition was studied by Thermogravimetric (TGA-DTG) and Differential Thermal Analysis (DTA) under air atmosphere, between room temperature and 1200°C. IR spectroscopy and XRPD, refined by Rietveld analysis, were used to follow the process. The XRPD of the sample heated at different temperatures showed the following sequence: MnFe2O4 and (Mn,Fe)2O3 disordered bixbyte phases, until arriving to the final product, MnFeO3. Temperature programmed reduction (TPR) and EDS-EDAX analyses were used for the characterization, as well.En base a estudios previos sobre pentacianonitrosilmetalatos, cuya descomposición térmica genera diferentes tipos de óxidos, el compuesto Mn[Fe(CN)5NO]·2H2O fue elegido como materia prima para dar FeMnO3. La descomposición en atmósfera de aire, fue seguida por Análisis Termogravimétrico (TG-DTG) y Térmico Diferencial (ATD) hasta 1200ºC. Los productos en cada etapa de la descomposición, fueron caracterizados por Espectroscopia Infrarroja (FTIR) y Difracción de Rayos X (DRX) empleando el Método de Rietveld para el ajuste de los datos. El seguimiento por DRX en polvo, a diferentes temperaturas muestra los siguientes productos: MnFe2O4 y (Mn,Fe)2O3 (desordenada), hasta llegar a MnFeO3 como único producto final. Para la caracterización de estas fases se utilizaron además, las técnicas de Reducción a temperatura programada (TPR) y espectroscopía de emisión de rayos X (EDS).Fil: Lick, Ileana Daniela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigación y Desarrollo en Ciencias Aplicadas "Dr. Jorge J. Ronco". Universidad Nacional de la Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Centro de Investigación y Desarrollo en Ciencias Aplicadas; ArgentinaFil: Soria, Delia Beatriz. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Química Inorgánica "Dr. Pedro J. Aymonino". Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Centro de Química Inorgánica "Dr. Pedro J. Aymonino"; Argentin

On certain class of locally conformal symplectic structures of the second kind

We study locally conformal symplectic (LCS) structures of the second kind on a Lie algebra. We show a method to build new examples of Lie algebras admitting LCS structures of the second kind starting with a lower dimensional Lie algebra endowed with a LCS structure and a suitable representation. Moreover, we characterize all LCS Lie algebras obtained with our construction. Finally, we study the existence of lattices in the associated simply connected Lie groups in order to obtain compact examples of manifolds admitting this kind of structure.Comment: We split the original paper into two: this is the main part and it focuses on lcs structures, while the forthcoming second part will focus on lck structures. This new version also expands previous results. Indeed, we give a converse of the main construction of the previous version. Comments are welcome

Kinetic study of benzyl sulfamide synthesis by thermolysis of N-(benzyl)-N´-(tert-butoxycarbolyl) sulfamide

In this investigation, a kinetic study of the thermolysis of N-(benzyl)-N´-(tert-butoxycarbonyl) sulfamide to yield benzylsulfamide in an efficient manner was performed. The thermolysis reaction was monitored in helium flow by thermogravimetry at different heating rates between 0.2 and 10 oC/min. The activation energy value was obtained from the Kissinger-Akahira-Sunose isoconversional method and theoretical calculations (from Transition State Theory). The reaction model of the process was studied by means of the master-plot method. Results obtained from experiments of thermolysis performed under the melting point temperature of N-(benzyl)-N´-(tert-butoxycarbonyl) sulfamide fit with an Avrami-Erofeev model whereas data found for experiments at higher temperatures fit with first order model. Isothermal experiments were simulated at 115, 120 and 130 oC using the model-free method, employing only the activation energy value

Kinetic study of benzyl sulfamide synthesis by thermolysis of N‐(benzyl)‐N´‐(tert butoxycarbolyl) sulfamide

In this investigation, a kinetic study of the thermolysis of N-(benzyl)-N´-(tert-butoxycarbonyl) sulfamide to yield benzylsulfamide in an efficient manner was performed. The thermolysis reaction was monitored in helium flow by thermogravimetry at different heating rates between 0.2 and 10 oC/min. The activation energy value was obtained from the Kissinger-Akahira-Sunose isoconversional method and theoretical calculations (from Transition State Theory). The reaction model of the process was studied by means of the master-plot method. Results obtained from experiments of thermolysis performed under the melting point temperature of N-(benzyl)-N´-(tert-butoxycarbonyl) sulfamide fit with an Avrami-Erofeev model whereas data found for experiments at higher temperatures fit with first order model. Isothermal experiments were simulated at 115, 120 and 130 oC using the model-free method, employing only the activation energy value.Facultad de Ciencias Exacta

PROCESOS DE MEJORA DE LA ACIDEZ DE BIO-OILS: ELIMINACIÓN DE ÁCIDO ACÉTICO USANDO ÓXIDOS ALCALINO TÉRREOS COMO CATALIZADORES

Los bio-oils son líquidos que provienen de procesos de pirólisis de la biomasa lignocelulósica, que al someterlos a un proceso catalítico se los puede transformar en combustibles. Para poder ingresar una corriente de alimentación de bio-oil en las refinerías actuales es necesario eliminar la alta acidez que contienen. Esta acidez es debida a la presencia de ácidos orgánicos volátiles como el ácido acético, el cual se encuentra en mayor concentración, el ácido fórmico y el ácido propiónico. Un pre-tratamiento catalítico de eliminación de acidez en condiciones suaves de reacción puede mejorar las propiedades de los bio-líquidos sin generar una ruptura indeseada de las cadenas de carbono.  En este resumen se presentan resultados de la reacción de eliminación de ácido acético en presencia de catalizadores heterógeneos. Para cumplir con el objetivo se prepararon catalizadores de CaO soportado al 20%p/p en gamma-alúmina (CaO-Al), los que fueron impregnados con una sal de plata para obtener catalizadores con fase metálica con dos concentraciones de plata (1 y 10%p/p) que fueron denominados: 1Ag/CaO-Al y 10Ag/CaO-Al. Los catalizadores se caracterizaron por DRX, SEM-EDS, BET y TPR. La reacción se estudió en un reactor batch a presión controlada, operado a 200ºC y el tiempo de reacción elegido fue de 2h. Con el catalizador CaO-Al se logra una conversión del ácido del 77% y los catalizadores 1Ag/CaO-Al y 10Ag/CaO-Al arrojaron conversiones de 94,4% y 97,5% respectivamente. Como se puede observar la fase metálica promueve la actividad de los catalizadores. Los productos de reacción obtenidos se distribuyeron en fases sólidas, líquidas y gaseosas, predominando la fase sólida. Luego de la reacción, la fase sólida, producto y catalizador, fue separada y analizada por espectroscopía FTIR y DRX. Para todos los catalizadores ensayados se identificó al acetato de calcio hidratado como producto de reacción. En el caso de CaO-Al y 10Ag/CaO-Al también se observó la presencia de fases cristalinas de CaCO3 por DRX.  Con los catalizadores metálicos se evidenciaron productos de condensación aldólica como óxido de mesetilo por FTIR. Los resultados obtenidos han permitido proponer dos mecanismos de reacción, en todos los casos el primer paso es la adsorción disociativa del ácido acético sobre la superficie oxídica generando el acetato de calcio y luego, en el caso del catalizador de CaO-Al se produce una incipiente cetonización pirolítica para dar el CaCO3 y para el catalizador 1Ag/CaO-Al se promueve la condensación aldólica, en el caso del catalizador de 10Ag/CaO-Al se propone una co-existencia de ambas rutas. La plata metálica favorece la reacción de condensación la cual es favorecida cuando la concentración es menor dado que la fase metálica está más dispersa

A sustainable process for biodiesel production using Zn/Mg oxidic species as active, selective and reusable heterogeneous catalysts

This paper describes the preparation and characterization of MgO and ZnO-based catalysts, pure and mixed in different proportions, supported on γ-Al2O3. Their catalytic performance was studied in the transesterification of soybean oil and castor oil with methanol and butanol, attempting to produce biodiesel. XRD (X-ray diffraction), SEM?EDS (scanning electron microscopy?energy dispersive X-ray spectroscopy), CO2-adsorption and N2-adsorption allowed characterizing the prepared catalysts. The characterization results were in all cases consistent with mesoporous solids with high specific surface area. All the catalysts exhibited good results, especially in the transesterification of castor oil using butanol. For this reaction, the reuse was tested, maintaining high FABE (fatty acid butyl esters) yields after four cycles. This good performance can be attributed to the basic properties of the Mg species, and simultaneously, to the amphoteric properties of ZnO, which allow both triglycerides and free fatty acids to be converted into esters. Using these catalysts, it is possible to obtain second-generation biodiesel, employing castor oil, a raw material that does not compete with the food industry. In addition, butanol can be produced from renewable biomass.Fil: Navas, Marisa Belén. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigación y Desarrollo en Ciencias Aplicadas "Dr. Jorge J. Ronco". Universidad Nacional de la Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Centro de Investigación y Desarrollo en Ciencias Aplicadas; ArgentinaFil: Ruggera, José Fernando. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigación y Desarrollo en Ciencias Aplicadas "Dr. Jorge J. Ronco". Universidad Nacional de la Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Centro de Investigación y Desarrollo en Ciencias Aplicadas; ArgentinaFil: Lick, Ileana Daniela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigación y Desarrollo en Ciencias Aplicadas "Dr. Jorge J. Ronco". Universidad Nacional de la Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Centro de Investigación y Desarrollo en Ciencias Aplicadas; ArgentinaFil: Casella, Mónica L.. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigación y Desarrollo en Ciencias Aplicadas "Dr. Jorge J. Ronco". Universidad Nacional de la Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Centro de Investigación y Desarrollo en Ciencias Aplicadas; Argentin

Procesos de mejora de la acidez de <i>bio-oils</i>: eliminación de ácido acético usando óxidos alcalino térreos como catalizadores

Los bio-oils son líquidos que provienen de procesos de pirólisis de la biomasa lignocelulósica, que al someterlos a un proceso catalítico se los puede transformar en combustibles. Para poder ingresar una corriente de alimentación de bio-oil en las refinerías actuales es necesario eliminar la alta acidez que contienen. Esta acidez es debida a la presencia de ácidos orgánicos volátiles como el ácido acético, el cual se encuentra en mayor concentración, el ácido fórmico y el ácido propiónico. Un pre-tratamiento catalítico de eliminación de acidez en condiciones suaves de reacción puede mejorar las propiedades de los bio-líquidos sin generar una ruptura indeseada de las cadenas de carbono. En este resumen se presentan resultados de la reacción de eliminación de ácido acético en presencia de catalizadores heterógeneos. Para cumplir con el objetivo se prepararon catalizadores de CaO soportado al 20%p/p en gamma-alúmina (CaO-Al), los que fueron impregnados con una sal de plata para obtener catalizadores con fase metálica con dos concentraciones de plata (1 y 10%p/p) que fueron denominados: 1Ag/CaO-Al y 10Ag/CaO-Al. Los catalizadores se caracterizaron por DRX, SEM-EDS, BET y TPR. La reacción se estudió en un reactor batch a presión controlada, operado a 200ºC y el tiempo de reacción elegido fue de 2h. Con el catalizador CaO-Al se logra una conversión del ácido del 77% y los catalizadores 1Ag/CaO-Al y 10Ag/CaO-Al arrojaron conversiones de 94,4% y 97,5% respectivamente. Como se puede observar la fase metálica promueve la actividad de los catalizadores. Los productos de reacción obtenidos se distribuyeron en fases sólidas, líquidas y gaseosas, predominando la fase sólida. Luego de la reacción, la fase sólida, producto y catalizador, fue separada y analizada por espectroscopía FTIR y DRX. Para todos los catalizadores ensayados se identificó al acetato de calcio hidratado como producto de reacción. En el caso de CaO-Al y 10Ag/CaO-Al también se observó la presencia de fases cristalinas de CaCO3 por DRX. Con los catalizadores metálicos se evidenciaron productos de condensación aldólica como óxido de mesetilo por FTIR. Los resultados obtenidos han permitido proponer dos mecanismos de reacción, en todos los casos el primer paso es la adsorción disociativa del ácido acético sobre la superficie oxídica generando el acetato de calcio y luego, en el caso del catalizador de CaO-Al se produce una incipiente cetonización pirolítica para dar el CaCO3 y para el catalizador 1Ag/CaO-Al se promueve la condensación aldólica, en el caso del catalizador de 10Ag/CaO-Al se propone una co-existencia de ambas rutas. La plata metálica favorece la reacción de condensación la cual es favorecida cuando la concentración es menor dado que la fase metálica está más dispersa.Universidad Nacional de La Plat

DISEÑO DE UN PROCESO “ONE-POT” PARA LA VALORIZACIÓN CONJUNTA DE GLICEROL Y FURFURAL: OBTENCIÓN DE ADITIVOS DE BIODIESEL

En la última década, los combustibles renovables se han convertido en un foco importante dentro de las investigaciones en el campo de la energía, así como la producción de moléculas plataforma derivadas de desechos de biomasa en busca de soluciones sustentables a la creciente demanda energética mundial. En este contexto, el plan de investigación postdoctoral propone la valoración del exceso de glicerol que se genera en la producción de biodiesel nacional a través de la reacción catalítica de acetalización con compuestos carbonílicos que provienen del aprovechamiento de biomasa lignocelulósica de desecho del cordón frutihortícola de La Plata y Gran La Plata, donde se pueden obtener acetales cíclicos (dioxolanos) que tienen aplicación como bio-aditivos mejoradores de las propiedades en frío y antioxidantes de naftas y biodiesel. En particular, este proyecto involucra el desarrollo de procesos “one-pot” basados en catalizadores sólidos metálicos, ácidos y bifuncionales, que sean activos y selectivos en la síntesis de productos de condensación de furfural y/o hidroximetilfurfural (HMF) con glicerol y su subsiguiente hidrogenación de una manera sencilla y económica para la obtención de bio-aditivos. Hasta el momento, se realizaron estudios de la reacción de acetalización de etilenglicol con moléculas derivadas de biomasa como furfural, acetona y 3-pentanona, para establecer las condiciones de reacción con una molécula de polioles más simple que el glicerol. Se desarrollaron métodos analíticos de cromatografía gaseosa (GC-FID y GC-MS) para la identificación y cuantificación de productos. Se utilizaron como catalizadores ácidos una resina comercial Amberlyst-15 y dos zeolitas comerciales modificadas hacia su forma ácida (H-ZSM5 y H-Mor) en nuestro laboratorio. La reacción fue llevaba a cabo en un balón de dos bocas con agitación mecánica y con reflujo constante y como solvente de reacción se utilizó acetonitrilo. Cuando el reactivo fue acetona la temperatura de reacción fue de 70°C y para el furfural y la 3-pentanona fue de 100°C. El tiempo de reacción se varió entre 1 y 2h y la masa de catalizador fue de 350 mg. Los principales resultados evidencian rendimientos cerca del 50% y 80% para la reacción de acetalización con la 3-pentanona en presencia de la zeolita H-ZSM5 y la resina A-15, respectivamente. En el caso de la acetona se obtuvieron rendimientos del 70% hacia el dioxano a 2 h de reacción cuando se utilizó la resina ácida, mientras que al usar las zeolitas ácidas se obtuvieron rendimientos cercanos al 33%. Los resultados más prometedores fueron obtenidos para acetalización de etilenglicol con furfural en presencia del catalizador H-ZSM5 con un 80% de rendimiento hacia los dioxolanos luego de 1h de reacción

Kinetic study of benzyl sulfamide synthesis by thermolysis of N‐(benzyl)‐N´‐(tert butoxycarbolyl) sulfamide

In this investigation, a kinetic study of the thermolysis of N-(benzyl)-N´-(tert-butoxycarbonyl) sulfamide to yield benzylsulfamide in an efficient manner was performed. The thermolysis reaction was monitored in helium flow by thermogravimetry at different heating rates between 0.2 and 10 oC/min. The activation energy value was obtained from the Kissinger-Akahira-Sunose isoconversional method and theoretical calculations (from Transition State Theory). The reaction model of the process was studied by means of the master-plot method. Results obtained from experiments of thermolysis performed under the melting point temperature of N-(benzyl)-N´-(tert-butoxycarbonyl) sulfamide fit with an Avrami-Erofeev model whereas data found for experiments at higher temperatures fit with first order model. Isothermal experiments were simulated at 115, 120 and 130 oC using the model-free method, employing only the activation energy value.Facultad de Ciencias Exacta