UTN- FRC -Producción Académica de Investigación y Desarrollo - Artículos
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Item Synthesis, characterization and magnetic behavior of Mg-Fe- Al mixed oxides based on layered double hydroxide(2013) Heredia, Angélica; Oliva, Marcos; Agú, Ulises Ariel; Zandalazini, Carlos L.; Marchetti, Sergio G.; Herrero, Eduardo; Crivello, Mónica ElsieIn the present work, Mg–Al–Fe layered double hydroxides were prepared by coprecipitation reaction with hydrothermal treatment. The characterization of precursors and their corresponding calcinated products (mixed oxides) were carried out by X ray diffraction, X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), termogravimetric analysis and differential scanning calorimetry, diffuse reflectance UV–vis spectroscopy, specific surface area, Mössbauaer and magnetic properties. The Fe3+ species were observed in tetrahedrally and octahedrally coordination in brucite layered. The XPS analysis shows that the Fe3+ ions can be found in two coordination environments (tetrahedral and octahedral) as mixed oxides, and as spinel-structure. Oxides show a decrease in the specific surface areas when the iron loading is increased. The magnetic and Mössbauaer response show that MgAlFe mixed oxides are different behaviours such as different population ratios of ferromagnetic, weak-ferromagnetic, paramagnetic and superparamagnetic phases. The better crystallization of spinel structure with increased temperature is correlated with the improved magnetic properties.Item Rehidratación de óxidos mixtos de MgAl en solución de nitrato(2013) Heredia, Angélica; Oliva, Marcos; Agu, Ulises Ariel; Roldán, Constanza; Ullan, María Luz; Cipriani, Marcial; Herrero, Eduardo R.; Crivello, Mónica ElsieLa fórmula general de las Hidrotalcita (HT) puede ser descrita como Mg1-x Alx (OH)2]x+ [CO3 2- x/2 mH2O]x-. La descomposición térmica de las HT se produce a temperaturas superiores a los 450 °C, formándose óxidos mixtos de MgAl de gran área superficial. Éstos en contacto con agua reconstruyen la estructura laminar, esta propiedad se llama efecto memoria la cual es muy utilizada para el tratamiento de aguas contaminadas. Las HT se sintetizaron por coprecipitación variando la relación de Mg/Al entre 2 y 4. Los óxidos recuperaron la estructura hidrotalcita luego del contacto con solución de nitratos independientemente de la relación de Mg/Al empleada. La mayor eliminación de nitratos se logró con la muestra de relación Mg/Al = 2 de mayor área superficial y estabilidad térmica.Item Óxidos mixtos de CoFe y MgFe utilizados en la remediación de agua contaminada con ársenico(2014) Heredia, Angélica; Agu, Ulises Ariel; Ullan, María Luz; Herrero, Eduardo R.; Crivello, Mónica ElsieLa contaminación de agua subterránea con arsénico (As) es un problema muy extendido en el territorio Argentino, la misma es de origen natural y afecta la región norte y centro del país. Los compuestos hidrotalcitas (HT) son una clase de arcilla aniónica bidimensional cuya fórmula general puede ser descrita como: [M(II)1-xM(III)x (OH)2](An-)n/x.mH2O, donde M(II) y M(III) son metales +2 y +3 mientras que A = (CO3)=. La descomposición térmica a 450 °C genera óxidos mixtos de gran área superficial. Las HT se sintetizaron por coprecipitación utilizando metales Mg, Co, Fe, Al. Todas las muestras fueron calcinadas en atmosfera de aire a 450 ºC por 9 hs y se evaluaron en la remoción de arsénico en agua subterránea contaminada. El material fue caracterizado por DRX, área superficial y UV-Vis con reflectancia difusa. La remoción de As se llevó a cabo en un reactor tipo Batch agitado magnéticamente a temperatura ambiente, se utilizó 0.1 g de óxidos con 70 ml de solución de concentración 0.1 mg/L de As (III). Los tiempos de análisis fueron a 5 y 10 minutos. Se pudo observar que los oxidos de MgFe mostraron una mayor adsorción que los óxidos de CoFe. Las muestras se analizaron mediante Test colorimétrico de Arsénico Merckoquant. La concentración de As disminuyó por debajo de 0,01 mg/L (límite establecido por la Organización Mundial de la Salud, la EPA y el Código Alimentario Argentino) en 10 minutos de contacto, con las muestras de MgFe.Item Evaluación de óxidos mixtos de Mg-Al-Fe en la remoción de arsénicos en agua(2017) Heredia, Angélica; Gómez Ávila, Jenny; Garay, F.; Crivello, Mónica ElsieLa remoción del As de matrices acuosas ha sido ampliamente estudiada, y existen gran variedad de tratamientos, dentro de los cuales se encuentra la adsorción de Arsénico empleando óxidos mixtos a partir de Hidróxidos Dobles Laminares. El objetivo de este trabajo es la síntesis, caracterización y evaluación de óxidos mixtos de MgAlFe a partir de Hidróxidos Dobles Laminares en la remoción de Arsénico (III) de soluciones acuosas. Estos materiales fueron sintetizados mediante el método de co-precipitación, variando la relación molar Fe+3/[Al+3+Fe+3] entre 0–1, a pH y temperatura constante. Fueron además caracterizados por Difracción de Rayos X y Espectroscopia UV-visible. La capacidad de remoción de los materiales obtenidos fue evaluada en reactores tipo batch y se cuantificó el contenido de Arsénico (III) por técnicas electroquímicas. El porcentaje de adsorción de los materiales varió entre 75% y 95%, siendo mayor la remoción a medida que aumentaba el contenido de Fe en el material. El mecanismo de remoción fue por reconstrucción de la estructura laminar y adsorción superficial. En el material con 100% solo se observó adsorción superficial. La carga superficial positiva, al pH natural que desarrollan los óxidos en contacto con la solución, favorece la remoción del arsénico de matrices acuosas.Item Valoración sustentable de glicerol a monoglicéridos mediante catálisis heterogénea(2014) Bálsamo, Nancy Florentina; Oliva, Marcos; Eimer, Griselda Alejandra; Crivello, Mónica ElsieLos biocombustibles son soluciones renovables para reemplazar las contaminantes reservas de combustibles fósiles. Sin embargo, se generan grandes excedentes de glicerol, subproducto del biodiesel. El glicerol se utiliza en cosméticos, alimentos y productos farmacéuticos. Los catalizadores heterogéneos tienen bajo costo y minimizan los problemas ambientales y de proceso generados por los catalizadores homogéneos. En este trabajo se estudian los óxidos metálicos mixtos como catalizadores en la reacción de transesterificación. Para aumentar la propiedad básica del óxido de Mg-Al se incorporó un tercer metal (Ca o Ba). Los Óxidos metálicos mixtos obtenidos por descomposición térmica de Hidróxidos dobles laminares se estudiaron en la transesterificación de estearato de metilo con glicerol para la producción de monoglicéridos. Los resultados catalíticos mostraron que la conversión y la selectividad a monoglicérido aumentaron junto con la densidad de sitios básicos. El óxido con Ba incorporado por impregnación mostró la mayor densidad de sitios básicos medios y el mejor rendimiento catalítico.Item Tratamiento de efluente fenólico bajo proceso de oxidación húmeda en presencia de ferritas de cobalto(2014) Agú, Ulises Ariel; Ramírez, Juan; Serassio, Federico; Casuscelli, Sandra G.; Crivello, Mónica ElsieEn el presente trabajo se presentan los resultados obtenidos del empleo de ferritas modificadas (de Co2+ y/o Mg2+), derivadas de hidróxidos doble laminares (HDL), como catalizadores en la reacción de oxidación en fase húmeda (CWAO) de una solución fenólica de 5000 ppm. Los materiales fueron caracterizados fisicoquímicamente a través de diversas técnicas. Los análisis realizados sugieren la formación de estructura HDL en los materiales precursores y la presencia de nanocristales de ferritas modificadas de Co2+ y Mg2+ dispersas sobre una matriz de MgO en los materiales calcinados. Las pruebas catalíticas fueron llevadas a cabo a 300 ºC, en un reactor de lecho fijo con alimentación continua de solución fenólica bajo caudal de aire. Los resultados obtenidos indican que cuando se empleó como catalizador el material sintetizado con 10% de Co+2 se logró una conversión de fenol del 99,5%, con una reducción del COT y DQO cercana del 98%, sugiriendo como especie activa en el proceso CWAO evaluado a nanocristales de CoFe2O4.Item Comparison of neural networks. an estimation model in yield of monoglycerides from biodiesel by-product(2019-07-17) Álvarez, Dolores María Eugenia; Bálsamo, Nancy Florentina; Modesti, Mario Roberto; Crivello, Mónica ElsieBiodiesel is generally manufactured by transesterification, obtaining glycerol as a by-product. The transesterification of methyl stearate selectively produced monoglycerides, for glycerol valuation. Mixed oxides containing lithium catalysed the reaction. The purpose of this work was to develop and compare mathematical models obtained through artificial neural networks (ANN), capable for characterising the relationship between the mole percent conversion of methyl stearate and the yield of the products mono-, di- and triglycerides. The lowest mean squared error (MSE), the highest correlation coefficient (R), similarity in the evolution of validation and simulation errors and absence of data overlearning were considered to select the best model. Three ANNs with backpropagation structures were compared. They evidenced high correspondence between the estimated product yield values and the interpolated experimental ones. The ANN containing 35 neurons with sigmoid transfer function in the hidden layer and a linear neuron in the output one was the simplest. Consequently, the 5, 15 and 60 neurons were also explored in the hidden layer. The ANN structured with an intermediate number of neurons (35) achieved the most adequate MSE, considering mono- and diglyceride products (0.011193, 0.000489). The development of these models contributes to the dynamic estimation of the process.