Desarrollo, Producción e Innovación en la Investigación científica
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Item Modelo anfis para la obtención de carbonato de glicerol: desarrollo y validación(2019) Crivello, Mónica Elsie; Bálsamo, Nancy Florentina; Álvarez, Dolores María Eugenia; Argüello, Dalma Sofía; Modesti, MarioEl crecimiento en la producción de biodiesel genera grandes cantidades de glicerol. A partir de esta materia prima renovable se puede obtener carbonato de glicerol, utilizando catálisis heterogénea. El objetivo del trabajo es comprobar la capacidad de generalización de un modelo matemático desarrollado mediante ANFIS, que caracterice la relación entre la conversión del reactivo glicerol y la masa del carbonato de glicerol producido, empleando catalizadores heterogéneos con porcentajes variables de Cs incorporado. Se desarrolló un modelo ANFIS con tres funciones de membresía de tipo campana generalizada, considerando el porcentaje de conversión del reactivo glicerol, como entrada y la masa del producto carbonato de glicerol, como salida de la reacción catalizada por óxidos mixtos adicionados con 25% de Cs. Éste fue capaz de reproducir la relación entre los resultados de la reacción evaluados, demostrando además, aptitud para representar dicha correspondencia al emplearse un catalizador sólido con 10% de Cs adicionado. El desarrollo de estos modelos es de interés, dada su incidencia en la proyección del proceso a mayores escalas.Item Nanoarcillas sintéticas para ser empleadas en la valorización de glicerol a carbonato de glicerilo(2019) Crivello, Mónica Elsie; Argüello, Dalma Sofía; Bálsamo, Nancy Florentina; Eimer, Griselda AlejandraEl biodiesel se considera una alternativa verde para reducir las emisiones de carbono. Su producción está acompañada de un 10% en peso de glicerol como subproducto, por lo que resulta factible que pueda ser utilizado como materia prima renovable para favorecer económicamente el proceso. La conversión catalítica de glicerol hacia productos de mayor valor agregado, como el carbonato de glicerilo es una opción atractiva porque es una sustancia considerada como un sustituto verde de importantes compuestos derivados del petróleo como carbonato de etileno o carbonato de propileno. Además, presenta numerosas aplicaciones como disolvente polar de alto punto de ebullición, agente humectante para arcillas cosméticas y como disolvente para activos medicinales y productos de cuidado personal, etc. Una alternativa sustentable para producirlo es la transesterificación entre el glicerol y un alquil carbonato empleando catalizadores sólidos, en condiciones suaves de proceso. Dentro de los materiales asequibles para ser utilizados como catalizadores heterogéneos surgen los óxidos mixtos derivados de las nanoarcillas aniónicas sintéticas. Estos materiales presentan gran interés por la posibilidad de nano-diseño a medida, control de accesibilidad a sitios activos y muy bajo costo de síntesis. En este plan de tesis se sintetizarán arcillas aniónicas de Mg y Al, modificadas con Li, Cs, Ni, Zn, Cu, etc., con el fin de aumentar su actividad y selectividad para ser empleados en la valorización de glicerol para obtener carbonato de glicerilo, empleando procesos amigables con el medio ambiente.Item Diseño de nanoarcillas sintéticas para su utilización en la valorización de glicerol a carbonato de glicerilo(2020) Argüello, Dalma Sofía; Bálsamo, Nancy Florentina; Eimer, Griselda Alejandra; Crivello, Mónica ElsieLa producción de biodiesel se acompaña de un 10% en peso de glicerol como subproducto, por lo que resulta factible que pueda ser utilizado como materia prima renovable para favorecer económicamente el proceso. La conversión catalítica de glicerol hacia un producto de mayor valor agregado, como el carbonato de glicerilo (CG) es una opción atractiva porque se lo considera como un sustituto verde de importantes compuestos derivados del petróleo. Debido a su baja toxicidad, índice de evaporación, inflamabilidad y a su capacidad de hidratación presenta numerosas aplicaciones en la industria química, farmacéutica, cosmética, etc. Como alternativa sustentable para producirlo se propone la transesterificación entre el glicerol y un alquil carbonato empleando catalizadores sólidos como los óxidos metálicos mixtos (OMM) derivados de hidróxidos doble laminares (HDL), un tipo de nanoarcillas aniónicas sintéticas. Los HDL son de estructura laminar, cuando su composición es sólo Mg y Al, se los denomina hidrotalcita, de fórmula general: [M2+(1-x) M3+x (OH)2]x+ [Anx/n mH2O]x- M2+ y M3+ son cationes metálicos mono, di, tri y tetravalentes, mientras que A representa el anión compensador de cargas, generalmente carbonato, que junto con “m” moléculas de agua se ubican en el espacio interlaminar; x puede variar entre 0,17 y 0,33, dependiendo de la combinación de metales di y trivalentes. Las propiedades de los HDL están fuertemente influenciadas por la composición y naturaleza de los aniones y cationes. La incorporación de un tercer metal en la estructura permite modificar su comportamiento catalítico tanto en la actividad como en la selectividad. Los OMM alcanzan una composición homogénea a escala molecular y muestran un comportamiento particular comparado con los óxidos metálicos puros, debido a la combinación de distintas fases en la red molecular, presentan alta área superficial, estabilidad térmica y dispersión homogénea de la fase activa. En este trabajo se estudió la conversión catalítica de glicerol y etilencarbonato a CG utilizando OMM con distinto contenido de cobre, como catalizadoresItem Nanoarcillas sintéticas para ser empleadas en la valorización de glicerol a carbonato de glicerilo(2020) Argüello, Dalma Sofía; Crivello, Mónica Elsie; Bálsamo, Nancy FlorentinaLa producción de biodiesel se acompaña de un 10% en peso de glicerol como subproducto, por lo que resulta factible que pueda ser utilizado como materia prima renovable para favorecer económicamente el proceso. La conversión catalítica de glicerol hacia un producto de mayor valor agregado, como el carbonato de glicerilo, es una opción atractiva porque se lo considera como un sustituto verde de importantes compuestos derivados del petróleo. Además, presenta numerosas aplicaciones en la industria química, farmacéutica, cosmética, etc. Como alternativa sustentable para producirlo se propone la transesterificación entre el glicerol y un alquil carbonato empleando catalizadores sólidos como los óxidos metálicos mixtos derivados de nanoarcillas aniónicas sintéticas, en condiciones suaves de reacción y sin el empleo de solvente. Estos materiales presentan gran interés por la posibilidad de nano-diseño a medida, control de accesibilidad a sitios activos y muy bajo costo de síntesis. Se sintetizaron óxidos de Mg y Al con Cu incorporado en diferentes contenidos, por el método de coprecipitación, para ser empleados en la reacción de transesterificación entre glicerol y etilencarbonato. Los materiales fueron caracterizados fisicoquímicamente mediante DTP-CO2, FTIR y XPS. Los materiales sintetizados mostraron una elevada actividad para la producción selectiva de carbonato de glicerilo, atribuido a la fuerte basicidad de superficie combinada con la presencia de sitios ácidos. El catalizador más activo fue el óxido con un contenido de Cu del 25% con un 91,9% de conversión de glicerol y 99,2 % de selectividad a carbonato de glicerilo.Item Valorización de glicerol mediante el desarrollo de óxidos mixtos modificados con metales de transición(2021) Argüello, Dalma Sofía; Bálsamo, Nancy Florentina; Crivello, Mónica ElsieEl glicerol generado como subproducto en la producción del biodiesel puede ser utilizado como materia prima renovable para favorecer económicamente el proceso. Para ello se prepararon hidróxidos dobles laminares por el método de coprecipitación con la incorporación adicional de cobre, níquel o zinc y se calcinaron para obtener los correspondientes óxidos metálicos mixtos. Estos materiales poseen excelentes propiedades para reacciones catalizadas por sitos básicos, como elevada área superficial, alta dispersión de cationes, estabilidad térmica y basicidad superficial. Los materiales fueron caracterizados fisicoquímicamente por DRX, sorción de N2, MP-AES, DTP-CO2, SEM y XPS. Los óxidos mixtos fueron evaluados en la conversión catalítica de glicerol hacia un producto de mayor valor agregado, el carbonato de glicerilo. Se obtuvieron rendimientos relativos superiores al 80% atribuibles a una adecuada distribución de la basicidad y de los parámetros texturales. Los catalizadores fueron utilizados en sucesivos ciclos de reacción sin pérdida significativa de su actividad.Item Estudio de óxidos metálicos mixtos modificados con cu en la transesterificación con glicerol(2021-10) Argüello, Dalma Sofía; Peralta, María Florencia; Bálsamo, Nancy Florentina; Eimer, Griselda Alejandra; Crivello, Mónica ElsieLos hidróxidos dobles laminares son nanoarcillas aniónicas de estructura laminar. La calcinación a alta temperatura de estos compuestos genera los óxidos metálicos mixtos con una gran superficie específica, alta dispersión de los cationes, estabilidad térmica y propiedades básicas superficiales; características que le otorgan a los óxidos metálicos mixtos excelentes propiedades para reacciones catalizadas por sitios básicos. La incorporación de un tercer metal en los HDL hidróxidos dobles laminares permite modificar su composición y propiedades. Por consiguiente, se investigó la influencia de distintos contenidos de cobre en las propiedades fisicoquímicas de los óxidos metálicos mixtos. Los hidróxidos dobles laminares se prepararon por el método de coprecipitación con una relación de (Mg2++Cu2+): Al3+ de 3:1 y distinto contenido de Cu. Los precursores se calcinaron a 450 °C por 9 horas, para obtener los óxidos metálicos mixtos correspondientes. Los materiales fueron caracterizados fisicoquímicamente por DRX, sorción de N2, MP-AES, espectroscopía UV-vis, DTP-CO2, SEM y XPS. El 10% en peso de glicerol generado como subproducto en la producción del biodiesel, puede ser utilizado como materia prima renovable para favorecer económicamente el proceso. Los óxidos metálicos mixtos fueron evaluados en la conversión catalítica de glicerol hacia un producto de mayor valor agregado, como el carbonato de glicerilo. Los catalizadores presentaron rendimientos relativos del orden de 80% atribuibles a una adecuada distribución de la basicidad de superficie que promueve sitios activos accesibles para catalizar la reacción de transesterificación.