Browsing by Author "Crespi, Julieta"

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    Análisis de Ciclo de Vida aplicado a la síntesis de nanopartículas de hierro cerovalente para remoción de contaminantes en agua
    (2024) Crespi, Julieta; Miranda Ruiz, Gladys Natalia; Garro, Justina; Quici, Natalia
    Las nanopartículas de hierro cerovalente (nFe) son materiales capaces de remover eficientemente distintos contaminantes en agua. Pueden sintetizarse por diversos métodos, obteniendo en cada uno nanoestructuras con distintas composiciones, morfologías, tamaños, estados de oxidación del hierro y estructura, y por esto distinta reactividad. El método tradicional empleado en literatura a escala laboratorio consiste en la reducción de sales de Fe(II) o Fe(III) empleando borohidruro de sodio, pero poco se han estudiado los impactos relacionados con esta síntesis y el empleo de estas nanopartículas para remediación de contaminantes, tanto a nivel de mesada como en la perspectiva de su escalado. El Análisis de Ciclo de Vida (ACV) se presenta como una herramienta útil para contribuir a la optimización del proceso de síntesis y la planificación del escalado, con miras a la aplicación en sitios contaminados, buscando minimizar el impacto ambiental tanto del proceso de remediación como de la producción de los materiales. El objetivo de este trabajo es aplicar el Análisis de Ciclo de Vida al proceso de síntesis de las nanopartículas de hierro cerovalente mediante la reducción de una sal de Fe(III) con borohidruro de sodio como agente reductor.
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    Caracterización reológica de nanofluidos basados en hierro para remoción in situ de contaminantes inorgánicos
    (Luis Fernandez Luco (compilador), 2022) Crespi, Julieta; Binetti Basterrechea, Gian Franco; Quici, Natalia
    Las nanopartículas de hierro cerovalente son materiales eficaces para remoción de contaminantes presentes en agua. La estabilización de suspensiones acuosas de nanopartículas empleando polielectrolitos evita su aglomeración y precipitación y permite formar nanofluidos con buenas propiedades de transporte en lecho poroso. Estos nanofluidos son útiles para el tratamiento in situ de aguas subsuperficiales por inyección en suelo. El diseño de un sistema de inyección a escala real requiere conocer las características de transporte de los nanofluidos siendo para ello fundamental las medidas de viscosidad, así como también el empleo de herramientas de modelado matemático y curvas de ruptura de los nanofluidos en columnas rellenas de medio poroso. En este trabajo se estudiaron nanofluidos estables de nanopartículas de hierro cerovalente y carboximetilcelulosa, empleados con éxito a escala laboratorio y piloto en ensayos de transporte. Los nanofluidos se caracterizaron reológicamente empleando un reómetro híbrido y se realizaron ensayos de flujo y oscilatorios para determinar el comportamiento de la viscosidad y de los módulos elástico y viscoso. Se compararon dos suspensiones con distintas cantidades de nanopartículas y carboximetilcelulosa y, adicionalmente, se estudiaron soluciones de carboximetilcelulosa de igual concentración. Luego, se ajustaron los resultados de los ensayos de flujo empleando diversos modelos reológicos para describir el comportamiento de los nanofluidos y las soluciones de carboximetilcelulosa. Se observó que la viscosidad de los nanofluidos disminuye respecto de las soluciones de carboximetilcelulosa de igual concentración. Se obtuvieron en general buenos ajustes empleando los modelos de Ley de la Potencia, Herschel-Bulkley y Cross.
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    Iron nanoparticles based nanofluids for in situ environmental remediation
    (Oscar Pagola (Asociación Argentina de Ingenieros Químicos), 2024) Crespi, Julieta; Binetti Basterrechea, Gian Franco; Finoli, Agostina Sol; Montesinos, Victor Nahuel; Quici, Natalia
    In this work, stabilization of commercial nZVI (NANOFER STAR, hereafter NSTAR, provided by NANOIRON s.r.o.) with carboxymethyl cellulose (CMC) was studied. NFs prepared with CMC (CMC-NSTAR) were compared and with NFs prepared without CMC (b-NSTAR). Stabilization was evaluated by sedimentation rate analysis of the nanoparticles in CMC-NSTAR versus b-NSTAR. The mobility of both stabilized and non-stabilized NFs was studied in columns filled with porous media at laboratory and pilot scale. NFs were injected upwards in the column with a peristaltic pump, and the nZVI concentration was monitored with turbidity measurement at the outlet stream. Then, NFs reactivity for the removal of aqueous Cr(VI) was tested in batch and columns experiments. In the batch experiments, 15 mg L-1 Cr(VI) solutions and the NFs were mixed with an orbital shaker, with a Fe:Cr molar ratio = 10. In the column experiments, a porous media bed was loaded with 0.5 g of n-NSTAR and then a 100 mg L-1 Cr(VI) solution was injected upwards.
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    Iron nanoparticles based nanofluids for in situ environmental remediation
    (2023) Crespi, Julieta; Binetti Basterrechea, Gian Franco; Finoli, Agostina Sol; Montesinos, Victor Nahuel; Quici, Natalia
    The injection of nanoscale zerovalent iron particles (nZVI) suspensions in the ground is a technology employed for in situ water and soil remediation. Due to its nature, nZVI forming these nanofluids (NFs), tend to agglomerate, but this can be overcome by polyelectrolyte coatings, that also improve their mobility. In this work, stabilization of nZVI with carboxymethylcellulose (CMC) was studied. NFs prepared with CMC (CMC-NSTAR) were compared with non-stabilized NFs (b-NSTAR). First, the stabilization efficiency was evaluated by the analysis of the nanoparticles sedimentation rate. Then, the mobility of stabilized and non-stabilized NFs was studied in columns filled with porous media at laboratory and pilot scale. Finally, NFs reactivity for the removal of aqueous Cr(VI) was tested in batch and columns experiments. In the column experiments, a porous media bed was loaded with NSTAR and then a Cr(VI) solution was injected upwards. CMC-NSTAR showed good mobility at both scales being successfully eluted from the porous media. In the case of b-NSTAR, the accumulation of nanoparticles in the bottom of the column was observed and elution was not achieved. Using b-NSTAR as reactive barrier, a total removal of 15.5 mg Cr(VI)/g Fe was achieved. Better removal rates were found in batch experiments (22.8 mg Cr(VI)/g Fe). Reactivity experiments in batch with CMC-NSTAR showed 39.9 mg Cr(VI)/g Fe removal. In conclusion, the NF was proved to have good transport properties and Cr(VI) removal capacity.