Reduction of ethanol emissions using manganese oxides supported metallic monoliths: a pilot-scale plant study

Metallic monoliths were prepared by anodized aluminum-scale pilot plant, using sulfuric acid as electrolyte. Anodisation tests were conducted at different times and different temperatures of the electrolytic bath. Aluminum monolith anodized at 40ºC for 30 min was selected for catalysts support. The monoliths were impregnated by two methods: i) impregnation in two stages using two Mn salts in an aqueous medium, and ii) impregnation using a KMnO4 solution in acetone. The last monolith presented a higher and a more homogeneous deposit of manganese oxide layer. The catalytic activity was tested in the total oxidation reaction of ethanol in a pilot-scale reactor at 50 L min-1, and ethanol concentrations of 900, 1800 and 3600 ppm. Monolith impregnated using acetone solution was more active that prepared in aqueous solution in all the experiments carried out.Fil: Peluso, Miguel Andrés. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico La Plata. Centro de Investigación y Desarrollo en Ciencias Aplicadas; ArgentinaFil: Sambeth, Jorge Enrique. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico La Plata. Centro de Investigación y Desarrollo en Ciencias Aplicadas; ArgentinaFil: Thomas, Horacio Jorge. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas; Argentina. Universidad Nacional de La Plata; Argentin

Reduction of ethanol emissions using manganese oxides supported metallic monoliths: a pilot-scale plant study

Metallic monoliths were prepared by anodized aluminum-scale pilot plant, using sulfuric acid as electrolyte. Anodisation tests were conducted at different times and different temperatures of the electrolytic bath. Aluminum monolith anodized at 40ºC for 30 min was selected for catalysts support. The monoliths were impregnated by two methods: i) impregnation in two stages using two Mn salts in an aqueous medium, and ii) impregnation using a KMnO4 solution in acetone. The last monolith presented a higher and a more homogeneous deposit of manganese oxide layer. The catalytic activity was tested in the total oxidation reaction of ethanol in a pilot-scale reactor at 50 L min-1, and ethanol concentrations of 900, 1800 and 3600 ppm. Monolith impregnated using acetone solution was more active that prepared in aqueous solution in all the experiments carried out.Centro de Investigación y Desarrollo en Ciencias AplicadasComisión de Investigaciones Científicas de la provincia de Buenos Aire

CONVERSIÓN DE BIOGÁS A GAS DE SÍNTESIS A TRAVÉS DE LA REACCIÓN DE REFORMADO EN SECO UTILIZANDO CATALIZADORES DE METALES DE TRANSICIÓN. EVALUACIÓN DE ÓXIDOS NiCo RECICLADOS DE BATERÍAS DE NOTEBOOK (IÓN-Li)

Preparar, caracterizar y evaluar catalizadoresde Ni y Co dopados con Mn y soportados sobre Ce/Al2O3 en diferentes composiciones, obtenidos a partir de sales recuperadas de los metales constituyentes de baterías de notebook y de pilas alcalinas, proponiéndose producir la mezcla H2/CO a partir de una corriente de biogás producido por guano

PINTURAS ANTIMICROBIANAS FORMULADAS CON NANOMATERIALES BIOACTIVOS OBTENIDOS A PARTIR DEL RECICLADO DE PILAS AGOTADAS

Las pinturas antimicrobianas cuentan con uno o más aditivos bioactivos, denominados biocidas, que en bajas concentraciones tienen como objetivo prevenir la colonización y el posterior crecimiento microbiológico (Falkiewicz-Dulik et al., 2015). Las estructuras edilicias son susceptibles a la colonización microbiológica y la constitución de biopelículas, frecuentemente por parte de hongos y bacterias (Olaf and Samson, 2011). Por lo tanto, la prevención de la colonización microbiológica de las superficies es estudiada intensamente, en especial, a partir del desarrollo de nuevos materiales bioactivos entre los que se destacan aquellos de tamaño nanométrico con aplicación en: recubrimientos, pinturas, dispositivos médicos, envasado de alimentos, materiales estructurales y textiles (Deyá & Bellotti, 2017). Las pilas alcalinas son usadas en juguetes, controles remotos, relojes, etc. Estas pilas se agotan rápidamente y son descartadas. Poseen un contenido de Zn y Mn de entre 12-28% y 26-45%, respectivamente (Sayilgan et al., 2009). Por otro lado, dentro de las pilas botón las de Zn/Ag2O son las más utilizadas debido a distintas características tales como; alto voltaje, alta densidad de energía, etc., siendo utilizadas en relojes, marcapasos, computadoras, etc (Reddy & Linden, 2011).  Los metales que las forman, a partir de la corrosión de carcasas lixivian entrando en contacto con el agua y el suelo, pudiendo originar problemas ambientales. Por esta razón son clasificadas como residuos peligrosos. Si bien existen procesos de tratamiento, tal como la incineración y cementación, el concepto de reutilización y el reciclado de los metales constituyentes de pilas agotadas son tecnologías emergentes a tal punto que la Unión Europea legisló sobre el tema recién en el año 2006 (Directiva 2006/66/CE). Entre estos metales el Zn resulta promisorio por sus aplicaciones en electrónica, pinturas, carga de neumáticos, etc., siendo uno de los materiales con mayor potencial de recuperación y reutilización (Huang et al., 2018). Una de las posibles aplicaciones de estos productos obtenidos a partir del reciclado de pilas agotadas es su uso como aditivos bioactivos para pinturas antimicrobianas o higiénicas. En tal sentido, se ha reportado información sobre la actividad antimicrobiana de distintos óxidos como MgO, ZnO y Fe2O3 de tamaño nanométrico, que se atribuye a la generación de especies de oxígeno reactivas en la superficie de los mismos (Chai et al., 2019). La ventaja de usar este tipo de óxidos como aditivos es que contienen elementos minerales esenciales para los humanos al mismo tiempo que exhiben actividad antimicrobiana, incluso cuando se administran en pequeñas cantidades. La fabricación de nuevos materiales con una posible aplicación en la formulación de pinturas con propiedades antimicrobianas otorga una importante valorización a los residuos cerrando así el ciclo de vida e ingresando en lo que se denomina “economía circular”

Structural, optical and photocatalytic properties of zinc oxides obtained from spent alkaline batteries

The structural, optical and photocatalytic properties of two zinc oxides prepared from spent alkaline batteries were analysed. After leaching the anode of alkaline batteries, zinc was precipitated from the leachate liquor by introducing oxalic acid (O-ZnO) or sodium carbonate (C-ZnO). The structure of ZnO samples were analysed by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), SBET, DRS-UV-vis spectroscopy and positron annihilation lifetime spectroscopy (PALS). Both oxides present the ZnO wurzite structure and similar morphology. C-ZnO presents a cell lower lattice parameters and bang gap energy (2.99 eV) than O-ZnO (3.05 eV), possibly due to higher concentration of oxygen vacancies. The photocatalytic activity in the degradation of methylene blue (MB) of O-ZnO (achieving 70% MB degradation at 90 min) was superior to C-ZnO, due to its higher surface area and degree of crystallinity and lower bulk/surface defects ratio.Centro de Investigación y Desarrollo en Ciencias AplicadasInstituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y AplicadasInstituto de Física La Plat

Structural, optical and photocatalytic properties of zinc oxides obtained from spent alkaline batteries

The structural, optical and photocatalytic properties of two zinc oxides prepared from spent alkaline batteries were analysed. After leaching the anode of alkaline batteries, zinc was precipitated from the leachate liquor by introducing oxalic acid (O-ZnO) or sodium carbonate (C-ZnO). The structure of ZnO samples were analysed by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), SBET, DRS-UV-vis spectroscopy and positron annihilation lifetime spectroscopy (PALS). Both oxides present the ZnO wurzite structure and similar morphology. C-ZnO presents a cell lower lattice parameters and bang gap energy (2.99 eV) than O-ZnO (3.05 eV), possibly due to higher concentration of oxygen vacancies. The photocatalytic activity in the degradation of methylene blue (MB) of O-ZnO (achieving 70% MB degradation at 90 min) was superior to C-ZnO, due to its higher surface area and degree of crystallinity and lower bulk/surface defects ratio.Centro de Investigación y Desarrollo en Ciencias AplicadasInstituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y AplicadasInstituto de Física La Plat

Structural and optical properties of ZnO and manganese-doped ZnO

The structural, morphological and optical properties of manganese oxides supported on commercial ZnO,prepared by impregnation with manganese nitrate, were investigated. The nominal compositions of Mnin the samples were 5, 10, 15 and 20%w/w.The X-ray diffraction (XRD) experiments revealed the presenceof the ZnO wurtzite phase in all the samples, and ZnMnO3 was also found in the samples with 15 wt% and20 wt% of Mn. X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) showed the presence of Mn2þ and Mn4þ in thexMnZnO samples. The results showed that the Mn2þ ions had substituted the Zn2þ ions without changing the wurtzite structure of ZnO, while Mn4þ might be assigned to the ZnMnO3 impurity phase.The optical band gap was found to be 3.3 eV for undoped ZnO samples and 3.10 eV for Mn-doped samples. The lattice defect distribution was investigated using the positron annihilation method. The results revealed that the average lifetime is a function of the Mn concentration and the formation of theZnMnO3 phase.Centro de Investigación y Desarrollo en Ciencias AplicadasInstituto de Física La PlataLaboratorio de Servicios a la Industria y al Sistema Científic

Síntesis y caracterización de catalizadores a partir del reciclado de baterías ion-Li agotadas

El material catódico de baterías de ion-Li agotadas fue caracterizado mediante DRX y SEM-EDS encontrándose una proporción de los metales LiNi0,5Mn0,3Co0,2O2.Centro de Investigación y Desarrollo en Ciencias Aplicada

Síntesis y caracterización de catalizadores a partir del reciclado de baterías ion-Li agotadas

El material catódico de baterías de ion-Li agotadas fue caracterizado mediante DRX y SEM-EDS encontrándose una proporción de los metales LiNi0,5Mn0,3Co0,2O2.Centro de Investigación y Desarrollo en Ciencias Aplicada

Reciclado de baterías de ion-Li para la obtención de óxido de cobalto

En vista de las crecientes regulaciones ambientales, en este trabajo se presenta un método amigable con el medio ambiente para la recuperación de cobalto a partir de baterías de ion-Li agotadas de notebooks.Centro de Investigación y Desarrollo en Ciencias Aplicada