FRC-Tesis Doctoral Mención Materiales
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Item Nanoarcillas sintéticas para ser empleadas en la valorizacion de glicerol a carbonato de glicerilo(Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Córdoba, 2025-07-04) Argüello, Dalma Sofía; Crivello, Mónica Elsie; Bálsamo, Nancy FlorentinaEl reemplazo parcial de combustibles fósiles por derivados de biomasa ha ganado relevancia recientemente. En este contexto, la conversión de moléculas plataforma en productos químicos de alto valor agregado es una estrategia clave para aprovechar estos recursos. En los últimos años, se han desarrollado tecnologías alternativas, denominadas "biorrefinerías", que permiten producir biocombustibles y aditivos de manera sostenible y económica. El glicerol, subproducto del biodiesel, es reconocido como una de las moléculas plataforma más prometedoras. Cuando reacciona con un alquilcarbonato da lugar al carbonato de glicerol (CG), una molécula valiosa que destaca por sus propiedades excepcionales: biodegradabilidad, baja toxicidad, capacidad de hidratación y bajo punto de inflamación. Estas características están en concordancia con los principios de la química verde y permiten que el CG se utilice como solvente orgánico, así como monómero en la industria de polímeros, en la industria cosmética, entre otros. Durante las últimas décadas, el campo de los materiales catalíticos ha experimentado un creciente interés, especialmente en la síntesis y aplicación de óxidos metálicos mixtos (OMMs). Estos materiales, derivados de sus precursores hidróxidos dobles laminares (HDLs) han demostrado propiedades excepcionales en diversos procesos catalíticos como en las reacciones de transesterificación, por sus características básicas. Estos materiales presentan estructuras que permiten una dispersión homogénea de los metales en su superficie, lo cual maximiza la accesibilidad de los sitios activos. Entre sus aplicaciones más destacadas se encuentran la catálisis heterogénea, donde su estabilidad térmica, resistencia a la sinterización y presencia de abundantes sitios básicos de Lewis los convierten en catalizadores óptimos. Una de las principales ventajas de estos materiales es la posibilidad de ajustar sus propiedades mediante la variación de la composición de sus precursores. Al sintetizar OMM con diferentes combinaciones metálicas, se pueden obtener catalizadores con áreas superficiales más grandes, mayor fortaleza de los sitios activos y una mejor resistencia a la desactivación, lo que los convierte en una opción preferente en la transesterificación y otros procesos industriales clave. Además, su reutilización en ciclos sucesivos de reacción es posible sin pérdida significativa de actividad catalítica. La presente tesis doctoral se llevó a cabo en el Centro de Investigación y Tecnología Química (CITeQ) UTN-CONICET, perteneciente a la Universidad Tecnológica Nacional – Facultad Regional Córdoba (UTN-FRC). En este contexto, la investigación se centró en la síntesis de OMMs para su uso como catalizadores heterogéneos en la reacción de transesterificación entre glicerol y carbonatos de alquilo, con el objetivo de producir CG. La tesis se organiza en siete capítulos y dos apéndices, donde se detalla el procedimiento de síntesis de los precursores HDLs, el cual consistió del método de coprecipitación, que es simple, reproducible y de bajo costo. Posteriormente, se obtuvieron los OMMs a partir de estos HDLs por diversos tratamientos térmicos. Además, se presentan las técnicas de caracterización y los principios utilizados para evaluar las propiedades fisicoquímicas, texturales y estructurales de los sólidos. También se discuten las condiciones experimentales bajo las cuales se llevaron a cabo las reacciones de transesterificación, así como el análisis de los materiales tras pruebas de estabilidad, evaluando su rendimiento después de varios ciclos de uso.