Facultad Regional Córdoba
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Item Funcionalización de α–pineno con catalizadores mesoporosos modificados con Cobre y un oxidante verde. optimización de las condiciones de reacción(2013) Cánepa, Analía Laura; Eimer, Griselda Alejandra; Casuscelli, Sandra GracielaIn this work we report the α-pinene oxidative functionalization using mesoporous materials as a heterogeneous catalyst modified with Cu and hydrogen peroxide as oxidant. The reaction conditions were optimized by performing an addition of hydrogen peroxide at 0.5 h of reaction. Thus, the α-pinene conversion was closed to 23% being verbenone the major product. Moreover, the stability of the catalyst to the leaching of the active species and the possibility of recycling were checked. The results confirm that the Cu species are not leached during the reaction. Thus heterogeneous catalyst can be recovered and reused many times without loss in catalytic activity and selectivity.Item Preparación, caracterización y evaluación de materiales mesoporosos para el almacenamiento de hidrógeno(2016) Carraro, Paola María; Oliva, Marcos; Eimer, Griselda AlejandraEn el presente trabajo de Tesis Doctoral, se obtuvieron diferentes materiales mesoporosos para aplicaciones emergentes, dentro de las cuales, el almacenamiento de hidrógeno está teniendo cada vez más relevancia debido a su importancia medioambiental y energética. Se sintetizaron y caracterizaron materiales mesoporosos silíceos del tipo MCM-41 y SBA-15. Diferentes variaciones en las condiciones de síntesis de estos materiales fueron realizadas para modificarlos con níquel, con el objetivo de aumentar la interacción entre el hidrógeno y la superficie de estos sólidos. Por otro lado, se obtuvieron carbones mesoporosos ordenados (OMCs) mediante la técnica denominada nanocasting, la cual permite obtener una réplica negativa de la estructura porosa del “template”, utilizando como plantilla al sólido SBA-15. Estos carbones fueron modificados con níquel por el método de impregnación húmeda. El estudio de las propiedades texturales, estructurales y morfológicas tanto de los soportes como de los materiales dopados con níquel, se llevó a cabo mediante adsorción - desorción de N2 a 77 K, Difracción de Rayos X a bajo ángulo (DRX), Microscopía Electrónica de Transmisión (TEM), Microscopía Electrónica de Barrido (SEM) y Espectroscopía Infrarroja por Transformada de Fourier (FT-IR). Las propiedades químicas y superficiales se evaluaron a través de Espectroscopía Ultravioleta-Visible de Reflectancia Difusa (UV-Vis), Espectroscopía de Emisión por Plasma de Acoplamiento Inductivo (ICP-OES), Microsonda Electrónica (EMPA-EDS), Reducción a Temperatura Programada (RTP) y Espectroscopía Infrarroja por Transformada de Fourier de Piridina adsorbida (FT-IR-piridina). Los diferentes materiales obtenidos se evaluaron en la adsorción de H2 a baja y alta presión, a 77 K y temperatura ambiente. Los resultados obtenidos se correlacionaron con las propiedades fisicoquímicas de los materiales porosos evaluados, teniendo en cuenta parámetros como superficie específica, volumen de microporos, volumen de mesoporos, distribución de tamaño de poros, ordenamiento de los materiales, distribución y dispersión de los óxidos de níquel entre otros. Por último, se identificaron las propiedades de mayor influencia en la adsorción de H2. Finalmente, a fines comparativos se evaluaron en la adsorción de H2 a 77 K materiales mesoporosos del tipo MCM-41 modificados con diferentes metales por el método de impregnación húmeda, estudiando así la influencia de diferentes metales en la capacidad de almacenamiento de hidrógeno.Item Magnetic fe304@si02-pt and fe304@si02-pt@si02 structures for hdn of índole.(2020) Dinamarca, Robinson; Valles, Verónica A.; Ledesma, Brenda; Campos, Cristian; Pecchi, Gina; Beltramone, Andrea R.Se informa el efecto de una segunda cubierta porosa de SiO2 en la actividad y selectividad del catalizador Fe3O4@SiO2-Pt en la hidrodenitrogenación de indol. La doble estructura de Fe3O4@SiO2-Pt se preparó recubriendo nanopartículas de Fe3O4 con TEOS y una impregnación adicional de 1,0% en peso de Pt en la estructura de Fe3O4@SiO2 funcionalizada con (3-aminopropilo)trietoxisilano. La segunda cubierta porosa de SiO2, obtenida utilizando la plantilla CTAB, con una distribución de tamaño de poro estrecha y bien definida, cubrió el catalizador Fe3O4@SiO2-Pt. La caracterización completa por TEM, ICP-OES, XRD, isoterma de adsorción de N2 a 77 K y VSM de los catalizadores indica estructuras homogéneas core@shell con un nano tamaño controlado de Pt metálico. Se demostró un efecto significativo de la doble capa de SiO2 en el rendimiento catalítico tanto por una mayor actividad para eliminar el átomo de nitrógeno de la molécula de indol, presente en el combustible líquido modelo, como por la mejora de la estabilidad catalítica, lo cual se observa en la obtención de cuatro ciclos de reacción consecutivos con solo una ligera disminución en la conversión.Item Caracterización de materiales mesoporosos modificados con vanadio y titanio(2020) Casuscelli, Sandra Graciela; Viola, Belén M.; Eimer, Griselda Alejandra; Cánepa, Analía LauraLos materiales mesoporosos del tipo MCM-41 presentan una estructura hexagonal con un arreglo regular de poros. Entre sus principales ventajas se encuentran su elevada área específica y el tamaño de sus poros que permiten la difusión de moléculas voluminosas. La incorporación de metales de transición en estos tamices moleculares tiene un gran interés desde el punto de vista catalítico. Por ese motivo, se sintetizaron materiales de este tipo mediante el método sol-gel incorporando V y Ti en su estructura. Para ello, se utilizó tetraetil ortosilicato (TEOS) como fuente de silicio, bromuro de cetiltrimetilamonio como surfactante (CTABr) y NaOH para ajustar el pH. Las relaciones empleadas fueron: Si/metal=60, OH/Si=0.5, CTABr/Si=0.12 y H2O/Si=132. La solución preparada se mantuvo en agitación 4 h a temperatura ambiente y 3 h a 70 °C para obtener la matriz silícea pura. Posteriormente, se incorporó sulfato de vanadilo hidratado o butóxido de titanio como fuentes de V o Ti respectivamente. El sólido obtenido fue filtrado, lavado con agua destilada hasta pH neutro y colocado en una estufa a 60 °C por 12 h. Para eliminar el surfactante, se calcinó el material en flujo de N2 hasta alcanzar 500 °C durante 6 h y luego en flujo de aire a 500 °C. Así se obtuvieron los materiales V-MCM-41 y Ti-MCM-41. El área específica obtenida fue de 1250 m2/g para la matriz silícea pura, 1183 m2/g para el V-MCM-41 y de 866 m2/g para el Ti-MCM-41. Los DRX a bajo ángulo indicaron que los materiales presentan un buen ordenamiento estructural manteniendo los picos característicos de la matriz atribuidos a los planos (100), (110) y (200). En el DRX a alto ángulo se observa un hombro ubicado a 2θ=23.3° representativo del carácter amorfo de estos materiales. Por otro lado, no se observaron reflexiones pertenecientes a óxidos metálicos, lo que sugiere que tanto el V como el Ti se encuentran dispersos en el material, y en caso de existir dichas especies, serían clusters y/o partículas de óxido de tamaño inferior al límite de detección de DRX (5 nm). El análisis por UV-Vis RD mostró bandas de absorción a 243 nm en el Ti-MCM-41 y a 250 nm en el V-MCM-41 correspondientes a las especies metálicas aisladas y tetraédricamente coordinadas con oxígeno. A 285 nm, el material con Ti presentó una segunda banda asignada a especies de Ti con grados de coordinación superiores al tetraédrico, generadas por la hidratación de la estructura y/o la oligomerización incipiente de especies de Ti que forman nanoclusters Ti-O-Ti. Tal como ha sido reportado, el análisis por FTIR muestra una banda de absorción a 458 cm-1 que se atribuye a la vibración de estiramiento del enlace Si-O. Para el material con Ti, esta banda podría estar solapada con la generada por los enlaces Ti-O-Ti que reveló el UV-Vis RD. A 800 cm-1 y 1085 cm-1 se presentan dos señales correspondientes a la vibración de estiramiento simétrico y asimétrico del Si-O tetraédrico. La banda ubicada a 1240 cm-1 se atribuye a los enlaces Si-O-Si y a 1640 cm-1 se observa una señal asociada a la presencia de H2O. Las bandas ubicadas a 3460 cm-1 y 970 cm-1 corresponden a los grupos Si-OH. Esta última señal puede estar asociada también a la vibración de los grupos V-O-Si o Ti-O-Si generada por la incorporación de heteroátomos en la estructura, consistente con lo observado por UV-Vis RD. Por lo tanto, se deduce que esta banda corresponde a un solapamiento generado por los Si-OH y los heteroátomos. Por último, el ICP indicó que la cantidad de Ti fue de 289.19 ppm (1.43% p/p) en el Ti-MCM-41 mientras que el contenido de V fue de 21.78 ppm (0.17% p/p) en el V-MCM-41.