Facultad Regional Córdoba
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Item Sílica Gel como fuente de silicio: Síntesis y caracterización de matrial mesoporoso.(Univesidsad Tecnológica Nacional., 2015) Ponte , María Virginia; Martínez , María Laura; Beltramone, Andrea Raquel; Anunziata , Oscar Alfredo; Anunziata , Oscar Alfredo; Martínez , María LauraEl material mesoporoso SBA-3 fue sintetizado mediante el método sol-gel, utilizando silicato de sodio como fuente de silicio y bromuro de hexadeciltrimetilamonio (CTAB) como agente director de estructura en condiciones acidas. El silicato sódico se generó in-situ por disolución de silica gel en NaOH. Se estudió el efecto de la variación de temperatura, la concentración de NaOH, y el tiempo de reacción. El mejor material mesoporoso con estructura SBA-3 fue obtenido con las siguientes condiciones de síntesis: temperatura: 25ºC; tiempo de reacción: 45min; concentración de NaOH: 0.8M.Item CMK-3 modificada con titanio obtenida mediante un novedoso y rápido método de síntesis aplicada en la desulfuración oxidativa de compuestos organosulfurados.(Univesidsad Tecnológica Nacional., 2018) Rivoira , Lorena Paola; Ledesma, Brenda Cecilia; Juárez , Juliana María; Beltramone , Andrea Raquel; Juárez , Juliana María; Ledesma, BrendaEl nanomoldelado de materiales ha sido el único método para crear materiales mesoporosos de carbono, utilizando plantillas inorgánicas (Ezzeddine et al., 2016). Involucra una última etapa donde se elimina el agente plantilla, lo cual lo hace complicado, largo y de elevado costo. Recientemente Ledesma et al. (2017) demostraron la posibilidad de un método de síntesis más corto para obtener CMK-3 modificada con Ti incorporando las especies de Ti directamente en la estructura del carbón mesoporoso utilizando Ti-SBA-15 como agente plantilla. En la reacción de ODS ocurre la oxidación de aquellos compuestos de S más refractarios en la HDS, utilizando de un agente oxidante en presencia de un catalizador (Subhan et al., 2012). Es necesario agregar un solvente polar al sistema, capaz de extraer las moléculas de S desde la fase diesel para que pueda estar en contacto con el agente oxidante (H2O2, polar) y el catalizador. En el presente trabajo se evalúa la actividad en la ODS de carbón mesoporoso CMK-3 modificado con Ti, sintetizado mediante un novedoso método más corto.Item Síntesis y caracterización de composites nanoestructurados de polipirroI/SBA-3 Y polipirroI/AISBA-3(Univesidsad Tecnológica Nacional, 2011) Martínez , María; Luna D´Amicis , Froilán; Gómez costa , Marcos; Beltramone, Andrea; Anunziata, OscarNuevos composites polipirrol/SBA-3 y polipirrol/Na-AlSBA-3 fueron sintetizados. El pirrol fue adsorbido en fase gaseosa sobre la superficie de los poros de los materiales mesoporosos SBA-3 y Na-AlSBA-3, para luego ser polimerizado in-situ. Para la polimerización se colocó los materiales, que contenían pirrol adsorbido, en solución acuosa de cloruro férrico o persulfato de amonio, a temperaturas de 0 ºC y 25 ºC. Los composites obtenidos son analizados mediante FTIR, XRD y análisis de área mediante el método BET. De ambos materiales, la SBA-3 presenta bandas de adsorción en el infrarrojo más definidas de pirrol adsorbido que el material Na-AlSBA-3. En correspondencia con estos resultados el material polipirrol/SBA-3 muestra bandas más definidas de polipirrol que el composite polipirrol/NaAlSBA-3. Las reacciones realizadas a 0 ºC resultaron en polimerizaciones incompletas según lo mostrado por los espectros de FTIR mientras que a 25 ºC la polimerización fue exitosa. De ambos oxidantes el que mejores resultados presentó fue el cloruro férrico. Los patrones de XRD dan indicios de RESUMEN Introducción espectros de FTIR mientras que a 25 C la polimerización fue exitosa. De ambos oxidantes el que mejores resultados presentó fue el cloruro férrico. Los patrones de XRD dan indicios de que la nanoestructura de los materiales mesoporosos se mantiene luego de la polimerización in-situ. Estos materiales están formados por nanoalambres de polipirrol contenidos en el interior de los canales de estos hospedajes teniendo numerosas aplicaciones en el campo de la nanotecnologíaItem Anilina adsorbida sobre Ga/SBA-3: Síntesis, caracterización y modos de adsorción.(Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Córdoba., 2012) Martínez , María; Ponte , María; Anunziata , Oscar; Beltramone , AndreaEn 1998, un avance notable en la s´ıntesis de materiales mesoporosos ordenado fue hecho por Zhao et al [1]. quien utiliz´o surfactantes de copol´ımeros de triblocks como plantilla para la formaci´on del tamiz molecular hidrot´ermicamente estable, SBA-15, con canales hexagonales uniformes. Los tamices moleculares del tipo SBA-3 son materiales mesoporosos de estructura de poros hexagonal [2]. La anilina es una base org´anica arom´atica d´ebil y un compuesto anfipr´otico, que puede actuar como aceptor o donor de protones. La polianilina (PANI) existe en una variedad de formas que difieren en sus propiedades qu´ımicas y f´ısicas. La forma emeraldina (conductora, de color verde) o forma protonada de la polianilina tiene una conductividad en un nivel semiconductor de 100 S/cm, muchos ´ordenes de magnitud mayor que los pol´ımeros comunes (aislantes, < 10−9 S/cm), pero menor que los metales (conductores t´ıpicos, > 104 S/cm). Los tamices moleculares mesoporosos del tipo SBA-3 con una estructura de canales empacados y una distribuci´on estrecha de poros, ofrecen oportunidades ´unicas para la preparaci´on de nuevos materiales h´ıbridos nanoestructurados a trav´es de la encapsulaci´on y la inclusi´on de algunos pol´ımeros dentro de la cavidad de estos aluminosilicatos con lo cual se obtendr´ıan nuevas propiedades y aplicaciones para estos materiales. En este sentido el estudio de la adsorci´on de anilina y su posterior polimerizaci´on sobre hospedajes tal como SBA-3 es de suma importancia. La adsorci´on de agua y anilina sobre estos materiales ya fue estudiada en trabajos previos. La s´ıntesis y caracterizaci´on de polianilina contenida es hospedajes del tipo Na-AlMCM-41 fue estudiada previamente por nuestro grupo [3]. En este trabajo estudiamos la adsorci´on y polimerizaci´on de la anilina sobre el galosilicato mesoporoso Ga-SBA-3 que le confiere caracter´ısticas ´unicas al compuesto, obteni´endose composites con caracter´ısticas conductoras similares a las de un semiconductor inorg´anico. El material mesoporoso Ga-SBA-3 es hidrof´ılicos, en este sentido, la anilina y el agua compiten por los sitios activos de dicho material. Por consiguiente la co-adsorci´on de agua debi´o ser considerada. La adsorci´on de anilina (hu´esped) sobre Ga-SBA 3 (hospedaje), sintetizada en nuestro laboratorio, ha sido caracterizada por termo-espectroscopia IR y an´alisis t´ermico diferencial (TPD). El c´alculo de ajuste de curvas combinado con c´alculos de deconvoluciones fue utilizado para determinar la localizaci´on de las bandas y las ´areas de los espectros obtenidos. Cuando la anilina se adsorbe sobre la Ga-SBA-3 aparecen bandas caracter´ısticas: un bending N-H2 y dos stretching C-C anillo arom´atico y bandas a 3100-3400 cm−1 atribuidas al stretching N-H. C´alculos de ajuste de curvas fueron usados para determinar la localizaci´on de las bandas y sus ´areas. En estos espectros, y con ayuda de las deconvoluciones se pueden observar bandas correspondientes a una vibraci´on de deformaci´on del grupo amino (NH2) a 1622-1625 cm−1 y dos vibraciones de stretching C-C del anillo arom´atico a 1602 y 1497.3 cm−1 . La vibraci´on de deformaci´on del grupo amino se solapa con el modo deformaci´on del agua y un sobretono del material. La anilina deber´ıa estar predominantemente unida a las estructuras a trav´es de interacciones π d´ebiles a los hospedajes. La adsorci´on de agua y anilina sobre Ga-SBA-3 fue estudiada para luego obtener la polimerizaci´on in-situ. La polianilina (PANI) es uno de los pol´ımeros conductores m´as estudiados por sus propiedades ´opticas, el´ectricas y electroqu´ımicas que permiten que sea usada en una variedad de procesos industriales. El material h´ıbrido de PANI/Ga-SBA-3 fue sintetizado por t´ecnica de polimerizaci´on in-situ. Los an´alisis FTIR del h´ıbrido muestran bandas atribuidas al stretching de anillo arom´atico y anillo quinoidal a 1490-1510 cm−1 y 1580-1590 cm−1 respectivamente. Referencias [1]. D. Zhao; J. Feng; Q. Huo; N. Melosh; G.H.Fredrickson; B.F Chmelka; G.D. Stucky; Science. 1998, 279, 548. [2] Oscar A. Anunziata, Mar´ıa L. Mart´ınez, Marcos Gomez Costa. Materials Letters 64, 545-548(2010). [3] Oscar A. Anunziata, Marcos B. G´omez Costa, Mar´ıa L. Mart´ınez, Catalysis Today 133-135 (2008) 897-905Item Oxifuncionalización de alfa-pineno mediante catálisis heterogénea.una alternativa de química limpia(2013) Cánepa, Analía Laura; Eimer, Griselda Alejandra; Casuscelli, Sandra GracielaSegún los principios de la química verde, una clave para lograr tecnologías limpias es sustituir procesos que emplean cantidades estequiométricas de reactivos por catalizadores reutilizables. Específicamente, la catálisis heterogénea puede contribuir a la producción de químicos finos mediante métodos limpios, mejorando los procesos de producción y ayudando a eliminar o transformar subproductos no deseados o tóxicos. Se estudió la oxidación de pineno, un sustrato económico y fácilmente disponible, cuyos productos de oxidación alílica presentan importantes aplicaciones en la industria farmacéutica. Se empleó H2O2, un oxidante con alto porcentaje de oxígeno activo y que genera H2O como único subproducto, como catalizador heterogéneo se emplearon materiales nanoestructurados modificados con cobre. Se estudió la influencia de la relación molar pineno/H2O2: 4/1, 2/1 y 4/1 con un agregado extra de H2O2 a 0,5 hora de reacción. Bajo estas condiciones se obtuvieron los mejores resultados, siendo favorecidos los productos de oxidación alílica: verbenol y verbenona. Para estudiar la estabilidad del catalizador al lixiviado de las especies de Cu activas y la posibilidad de reutilizarlo, se efectuaron ciclos catalíticos de 5 horas. Además, para corroborar la heterogeneidad de la reacción, se analizó por UV-Vis-RD el material fresco y usado. El catalizador no presentó pérdida de actividad y no se observaron cambios en los espectros, confirmando la permanencia de las especies de Cu.Item Síntesis de materiales mesoporosos con fuerza ácida variable. Evaluación catalítica para la obtención del precursor del Nylon 6(2017) Vaschetto, Eliana; Herrero, Eduardo; Casuscelli, Sandra; Eimer, Griselda AlejandraSe sintetizaron nanomateriales MCM-41 “vía convencional” con Aluminio y Boro mediante incorporación directa del heteroátomo en el gel inicial. Se lograron estructuras del tipo Al-MCM-41 y B-MCM-41, con arreglo hexagonal de canales altamente ordenado, elevados valores de área específica y alta regularidad estructural evidenciada por DRX y TEM. El procedimiento de síntesis empleado permitió la incorporación del heteroátomo en la red que condujo a la formación de silanoles nido en sitios de defectos estructurales, evidenciada por IR-TF. Estudios de adsorción-desorción de piridina seguidos por IR-TF manifestaron una acidez de Brønsted muy débil para el caso de los materiales con Al y moderada para los materiales con B, asociada a estos silanoles nido. Se sintetizaron también materiales mesoporosos “vía precursores zeolíticos”, demostrándose que la presencia de dominios zeolíticos origina una mayor fuerza ácida. Se compararon las propiedades estructurales y la naturaleza, origen, proporción y fuerza de los sitios ácidos generados en las estructuras sintetizadas. Se evaluaron catalíticamente estos materiales en la Reacción de reordenamiento de Beckmann en fase vapor para la obtención de e-Caprolactama (monómero del nylon 6) a partir de ciclohexanona oxima, presentando mayor selectividad al producto deseado los materiales con acidez de Brønsted débil.Item Catalizadores nano-estructurados aplicados al proceso foto-Fenton heterogéneo para degradar herbicidas en fase acuosa(2017) Benzaquén, Tamara; Barrera Díaz, Deicy Amparo; Galla, Agustina; Alfano, Orlando; Eimer, Griselda AlejandraSe sintetizaron silicatos mesoporosos del tipo SBA-15 y KIT-6 modificados con hierro mediante el método de impregnación húmeda con diferentes cargas del metal. Las diferentes meso-estructuras obtenidas se caracterizaron mediante isotermas de adsorción-desorción de N2 a 77 K , TPR y UVvisRD. Estos materiales mesoporosos estructurados modificados con hierro fueron probados con éxito en la reacción de degradación de atrazina en agua con el proceso foto-Fenton heterogéneo, utilizando radiación UV-visible, temperatura ambiente y un pH cercano al neutro. Dependiendo de la dispersión y el tamaño de las diferentes especies de hierro, los nanocompuestos mostraron diferentes comportamientos catalíticos. Los resultados obtenidos mostraron que los catalizadores Fe/SBA-15(10) y Fe/KIT-6(5) exhibero las actividades más altas. Por lo tanto, el alto rendimiento de estos materiales indica que el proceso foto-Fenton heterogéneo también se puede emplear eficazmente para tratar aguas residuales que contienen contaminantes tales como herbicidas, con el fin de reducirlos a moléculas más simples y menos tóxicas.Item Síntesis, caracterización y aplicación en la degradación de herbicidas de materiales mesoporosos tipo mcm-41 modificados con ni(2017) Carraro, Paola; Benzaquén, Tamara; Ochoa Rodríguez, Pablo; Di Benedetto, Yanina Vanesa; Alfano, Orlando; Oliva, Marcos Iván; Eimer, Griselda AlejandraEn los últimos años, los Procesos Avanzados de Oxidación (PAO’s) han sido ampliamente utilizados para la destrucción y la mineralización de contaminantes orgánicos no biodegradables en las aguas residuales [1]. Recientemente, la atención se ha centrado en los procesos de oxidación avanzada fotoquímicos heterogéneos basados en sistemas catalíticos heterogéneos, que proporcionan una separación y recuperación del catalizador de las aguas residuales tratadas. En este sentido, materiales mesoporosos del tipo MCM-41[2-3] son muy atractivos debido a su estructura bien ordenada de poros en forma hexagonal, cuyo tamaño de poro varía entre 2 y 10 nm, su estabilidad térmica, gran superficie específica y volumen de poros uniformes. En este trabajo se sintetizaron silicatos mesoporosos del tipo MCM-41 modificados con Ni mediante el método de impregnación húmeda con diferentes cargas del metal. Se realizó una caracterización multitécnica de los materiales obtenidos y se estudió su comportamiento como catalizadores heterogéneos en la reacción tipo foto-Fenton. Por difracción de rayos X y microscopia electrónica de barrido se corroboró la regularidad estructural de los materiales. Por espectroscopia UV-Vis se infirió en la presencia de distintas especies de Ni. Estos catalizadores Ni/MCM-41 fueron probados con éxito en la reacción de degradación de soluciones de un herbicida (atrazina) en agua, utilizando radiación UV-Visible, temperatura ambiente y un pH cercano al neutro. Los resultados obtenidos mostraron que el catalizador Ni/MCM-41(15) exhibió la actividad más alta, alcanzando más de un 70 % de degradación a los 240 min de reacción. Por lo tanto, el buen rendimiento de este material indica que esta reacción tipo foto-Fenton heterogénea aparece como un pre-tratamiento muy prometedor capaz de mejorar la biodegradabilidad de aguas contaminadas con productos químicos biorrecalcitrantes.Item Materiales mesoporosos impregnados con níquel: síntesis, caracterización y propiedades físico-químicas(2016) Carraro, Paola; Ferrero, Gabriel O.; Oliva, Marcos Iván; Eimer, Griselda AlejandraSilicatos mesoporosos ordenados (OMS) tales como MCM-41 y SBA-15 [1-3], están siendo estudiados debido a sus propiedades de alta área específica, gran volumen de poro, tamaño de poro uniforme y estabilidad térmica. Además, su arquitectura de poros los hace muy atractivos como huéspedes para el confinamiento y estabilización de nanopartículas de metal. Varias aplicaciones han sido propuestas en campos tan diversos como la petroquímica, catálisis, adsorción y separación, suministro controlado de medicamentos, almacenamiento de gases, compuestos orgánicos y energía. En este contexto, se prepararon catalizadores del tipo MCM-41 y SBA-15, los cuales fueron modificados con diferentes contenidos de níquel por el método de impregnación húmeda. La microestructura de los composites resultantes se caracterizó mediante difracción de rayos X (DRX), isotermas de adsorción desorción de N2, microscopia de transmisión electrónica (TEM), espectroscopia UV-vis de reflectancia difusa (UV-vis-DR) y microscopia electrónica de barrido (SEM). La regularidad estructural de los materiales sintetizados fue corroborada por DRX, isotermas de N2 e imágenes de TEM. Todos los materiales presentaron estructuras ordenadas con altas áreas superficiales y gran volumen de poro, sin embargo, se observó un leve deterioro estructural con la incorporación del metal. Se observó que las muestras tipo SBA-15 presentaron un mayor espesor de pared que las muestras tipo MCM-41, lo que los hace mucho más resistentes a condiciones drásticas, especialmente en presencia de agua, y con mayor potencial de aplicación. Por espectroscopia UV-Vis se infirió en la presencia de distintas especies de Ni. Se evaluó la influencia del método de síntesis, propiedades estructurales y texturales, y diferentes cargas de metal en las muestras, con el objetivo de mejorar la estructura de estos materiales para potenciales aplicaciones en muy diversos sectores tanto de la sociedad como de la industria.Item Aplicación del proceso foto-Fenton heterogéneo a la degradación de herbicidas en fase acuosa con catalizadores nano-estructurados(2016) Benzaquén, Tamara; Cuello, Natalia; Alfano, Orlando; Eimer, Griselda AlejandraEn este trabajo se sintetizaron silicatos mesoporosos del tipo MCM-41 modificados con hierro mediante el método de impregnación húmeda con diferentes cargas del metal. Las diferentes meso-estructuras obtenidas se caracterizaron mediante DRX, UVvis-RD, ICP y XPS y se estudió su comportamiento como catalizadores heterogéneos en la reacción foto-Fenton. Así, estos materiales mesoporosos estructurados modificados con hierro fueron probados con éxito en la reacción de degradación de atrazina en agua con el proceso foto-Fenton heterogéneo, utilizando radiación UV-visible, temperatura ambiente y un pH cercano al neutro. Los resultados obtenidos revelaron que el catalizador Fe/MCM-41(2,5) exhibió una gran actividad. Por lo tanto, el alto rendimiento de este material indica que el proceso foto-Fenton heterogéneo también se puede emplear eficazmente para tratar aguas residuales que contienen atrazina, con las ventajas que esto implica, en contraste con un proceso homogéneo.