Recuperación de V y Mo de catalizadores gastados de la industria petroquímica. Parte II

En el presente trabajo se desarrollaron dos procesos para la recuperación de los metales vanadio, molibdeno y níquel contenidos en catalizadores de desecho de la industria petroquímica. El vanadio y el molibdeno son recuperados a partir de catalizadores gastados de la industria petroquímica en las formas de vanadato y molibdato de sodio por lixiviación con soluciones acuosas de NH3 o NaOH después de un tratamiento preliminar del catalizador con CS2 o solventes orgánicos. El uso de solventes reciclados permite recuperar el azufre y minimizar la contaminación atmosférica debida a las cantidades considerables de gas SO2 que se emiten. La caracterización de los productos obtenidos en cada una de las etapas de extracción y recuperación de los productos finales se llevó a cabo por las técnicas de difracción de rayos X por el método de polvos, absorción atómica y análisis termogravimétrico, simplificando así la ruta crítica de su extracción. Diferentes concentraciones de las soluciones de NH3 y NaOH y dierentes condiciones de operación fueron investigadas. Estos metales se extrajeron selectivamente por diferentes técnicas empleadas. Los resultados muestran que con un simple tratamiento del catalizador con el hidróxido de sodio y el hidróxido de amonio, que son agentes alcalinos relativamente comunes y de bajo costo, se pueden recuperar dos de los metales contenidos en mayor proporción en el catalizador, que son el vanadio en un 98% y el molibdeno en un 92% respectivamente en forma de sales, permitiendo así su posterior reutilización. El método de recuperación presentado en este trabajo resulta ser una buena alternativa para la Industria Petroquímica por ser efectivo y a la vez factible, gracias precisamente a la reutilización de estos metales, la cual representa una gran ventaja económica competitiva a nivel comercial

Recent Trends of Reinforcement of Cement with Carbon Nanotubes and Fibers

Recent achievements in the area of formation of carbon nanotubes (CNTs), nanocomposites, with cement are reviewed. The peculiarities of dispersion of CNTs in cementitious matrices are discussed, paying major attention to the CNT diameter, length and length-to-diameter ratio, concentration, functionalization, annealing, combination with other nanomaterials, and water-cement ratio. Several effects upon dispersion of carbon allotropes in concrete-water media are emphasized. It is also pointed out that the health impact should also be considered in further experiments on construction materials reinforced with CNTs

Estudio de la cristalización de ZrO2 en el sistema sol-gel: ZrO2-SiO2

Los polvos en el sistema ZrO2-SiO2, obtenidos por el método sol-gel, se produjeron utilizando alcóxido de silicio (TEOS) y propóxido de zirconio. Después de la gelación, se investigó la cristalización del ZrO2 por difracción de rayos X (DRX), análisis térmico (ATD/ATG), y microscopía electrónica de barrido (MEB). Los geles frescos eran amorfos. Se llevaron a cabo tratamientos térmicos de 100 hasta 1400°C, manteniéndolos por períodos de tiempo de hasta182h. La primera fase en cristalizar fue la zirconia tetragonal Z(t), entre 300 y 500°C. La temperatura de cristalización para las composiciones ricas en zirconia fue menor y aumentó a medida que el contenido de sílice aumentaba. El análisis térmico diferencial (ATD) mostró que la cristalización de Z(t) ocurría en dos pasos. La transformación de zirconia tetragonal a monoclínica ocurría a 1000°C y era claramente observada sólo en composiciones ricas en zirconia (>80%). La sílice permanecía amorfa hasta 1200°C, cuando se formaba la fase ZrSiO4. Se propuso un diagrama de fases sol-gel metaestable para mostrar el proceso de cristalización en el intervalo de temperatura de 100 a 1400°C

Photocatalytic properties of BiVO4 synthesized by microwave-assisted hydrothermal method under simulated sunlight irradiation

BiVO4 with monoclinic-type structure were successfully synthesized by microwave-assisted hydrothermal method (BiMH) and hydrothermal reaction (BiH500) in aqueous medium. The materials were characterized by X-ray diffraction, scanning electron microscopy, Barrett–Emmett–Teller technique, diffuse re-flectance spectroscopy, and UV–Vis spectroscopy. The photocatalytic activity of samples was evaluated by the degradation of different pollutants such as xanthene (rhodamine B), indigoids (indigo carmine), and antibiotics tetracycline) under simulated sun-light irradiation. The relation among surface area, morphology, particle size, charge recombination, and photocatalytic performance of the powders was also discussed. The degradation of the antibiotic solution (TC) over BiVO4 photocatalyst was quickly reached for with half-life time (t1/2) minor than 12 min. On the other hand, in the case of organic dyes (RhB and IC) the best results were t1/2 = 79 and 150 min under simulated sun-light irradiation, respectively. BiVO4, had a good stability, did not present photocorroded under irradiation. The degree of mineralization of the organic compounds was determined by total organic content (TOC) analysis, which revealed that mineralization by the action of BiMH is feasible in 83 % (RhB), 58 % (IC), and 50 % (TC) after 96 h of irradiatio

Photocatalytic Performance of Titanates with Formula MTiO3 (M= Fe, Ni, and Co) Synthesized by Solvo-Combustion Method

This work reports the synthesis of a variety of materials with an ilmenite-type structure MTiO3 formula, where M= Fe, Co, and Ni, these materials were synthesized by the method of solvo-combustion, a simple and rapid method. These materials were characterized by X-ray Diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), FT-IR spectroscopy, thermogravimetric analysis (TGA/DTA), surface area determination by the BET method and analysis of particle size. The photocatalytic activity was measured in the degradation reactions of Rhodamine B (rhB) and tetracycline (TC). The results show that the crystallinity and surface area are factors that influence significantly on the photocatalytic activity of the synthesized titanates. Keywords: Non-aqueous solution, Characterization, Titanates, solvo-combustion, organic pollutants, photocatalysi

Estudio de las relaciones de compatibilidad en estado sólido del diagrama de equilibrio de fases CaO-Al2O3-CoO

En este trabajo se presenta el estudio de las relaciones de compatibilidad en estado sólido del diagrama de fases ternario CaO-Al2O3-CoO. Los resultados se obtuvieron en la línea de subsólidos a 1300ºC, donde se determinó la existencia de nueve triángulos de compatibilidad en estado sólido.Se encontró una nueva fase de fórmula Ca3CoAl4O10, la cual es isoestructural a Ca3MgAl4O10. Se delimitaron tres pequeñas regiones de soluciones sólidas alrededor de CaO, CoO y CoAl2O4. Se observó también la formación de fases con diversos colores en función de la zona del diagrama. Por otro lado, al sustituir Co por otros cationes bivalentes (Sr, Ba, Mn, Ni, Cu, Cd, Sn y Pb), no se encontraron nuevas fases ternarias

Nuevos fotocatalizadores Sm2FeTaO7 y Sm2InTaO7 para la eliminación de contaminantes presentes en el agua

En esta investigación se reporta por primera vez la síntesis del óxido tipo pirocloro Sm2FeTaO7 por los métodos de reacción en estado sólido y sol-gel, así como el óxido Sm2InTaO7 mediante sol-gel. Los resultados de la caracterización estructural revelaron que el óxido Sm2FeTaO7 cristaliza en el sistema monoclínico con grupo espacial C2/c mientras que el óxido Sm2InTaO7 cristaliza en el sistema cúbico y grupo espacial Fd-3m. Para ambos materiales, cuando se utilizó el método sol-gel se obtienen materiales con propiedades morfológicas y superficiales diferentes, principalmente, en su tamaño de partícula y área superficial específica. La evaluación fotocatalítica mostró que el Sm2FeTaO7 es activo en la eliminación del colorante índigo carmín bajo condiciones reales de radiación solar. Mientras que, el Sm2InTaO7 es eficiente para reducir el ion Cr (VI) y degradar el colorante cristal violeta

Desarrollo de semiconductores con estructuras tipo perovskitas para purificar el agua mediante oxidaciones avanzadas

En este trabajo se llevó a cabo la preparación a través del método sol-gel y la reacción en estado sólido de óxidos semiconductores pertenecientes a las familias del tipo perovskita simple, ABO3 y doble laminar, A2M2O7, como el NaTaO3, NaTaO3:A (A = La, Sm), y Sr2M2O7 (M = Ta, Nb), respectivamente. Éstos fueron probados en la reacción de degradación fotocatalítica de azul de metileno, cristal violeta y rojo alizarín S. En particular, la perovskita simple, NaTaO3:Sm, mostró la mejor eficiencia para la degradación de azul de metileno (t1/2 = 65 min), mientras que la perovskita doble laminar, Sr2Ta2O7, fue eficiente para degradar tanto el cristal violeta (t1/2 = 5 min), como el rojo alizarín S (t1/2 = 25 min). Para el caso del cristal violeta la eficiencia fue incluso mayor a la mostrada por la titania P25 Degussa. La eficiencia fotocatalítica mostrada por los óxidos tipo perovskita simple la hemos relacionado a la formación de su estructura cristalina y a los valores de área superficial específica, además del efecto favorable del dopante. Mientras que en el caso de los óxidos tipo perovskita laminar, la eficiencia se debió a la presencia de la fase cristalina y al pH del medio de reacción. Además, debido a que todos estos óxidos mostraron valores de Eg alrededor de 4.0 eV, su activida

Relación de la estructura con las propiedades eléctricas en solución sólida La2/3-xLi3xTiO3 (0.03 x 0.167)

En este trabajo se investigó la solución sólida La2/3-xLi3xTiO3 (0.03<x<0.167) por las técnicas de difracción de rayos-X en polvos (DRX), espectroscopía de impedancias (EI) y resonancia magnética nuclear (RMN) de 7Li. En estas muestras se observó un cambio en la simetría de tetragonal a ortorrómbica cuando disminuye el contenido de litio por debajo de x=0.06. Hallamos que las modificaciones estructurales producidas se deben principalmente al ordenamiento de las vacancias a lo largo del eje c. Estas modificaciones disminuyen gradualmente al incrementarse el contenido de litio en la solución sólida. Se detectaron dos señales de litio con diferente constante cuadrupolar para el espectro de RMN del 7Li en las perovskitas ortorrómbicas/tetragonales, las cuales asociamos con dos sitios cristalográficos para el litio dentro de la estructura. Para la perovskita de composición La0.5Li0.5TiO3, se realizó un experimento enfriándola rápidamente desde 1300° C en nitrógeno líquido. En ésta se detectó una elevada movili- dad del litio en el espectro de RMN del 7Li. Para las perovskitas analizadas, la dependencia de la conductividad eléctrica con el contenido de litio no sigue el comportamiento esperado, basado en la teoría de una distribución aleatoria de los átomos de La y Li sobre los sitios A. La conductividad DC aumenta rápidamente con el contenido de litio en las muestras ortorrómbicas, aunque el cambio es mucho más gradual en las tetragonales, donde la distribución de las vacancias se desordena progresivamente. En todas las perovskitas analizadas, la dependencia de la conductividad dc con la temperatura muestra un comportamiento no-Arrhenius con energías de activación de 0.39±0.02 eV y 0.29±0.02 eV en los rangos de temperatura de 160 – 250 y 250 – 360 K, respectivamente