Desarrollo, Producción e Innovación en la Investigación científica

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Author: search.filters.author.Sánchez Faba, Edgar M.Subject: search.filters.subject.SBA-15

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    Hacia un proceso sustentable: producción de biodiesel a partir de aceite de girasol empleando sba-15 modificada con sodio como catalizador heterogéneo
    (2017) Sánchez Faba, Edgar M.; Ferrero, Gabriel O.; Dias, Joana; Eimer, Griselda Alejandra
    Se incorporó sodio al material mesoporosa SBA-15 utilizando el método de impregnación húmeda. De esta manera se obtuvieron catalizadores sólidos de carácter básico, activos en la reacción de transesterificación de aceite de girasol con metanol para la producción de biodiesel. Los sólidos se caracterizaron por difracción de rayos X a bajo y alto ángulo, microscopía de barrido electrónico (SEM) y de transmisión electrónica (TEM), y desorción a temperatura programada de CO2 para determinar la basicidad de los sólidos impregnados. La reacción de transesterificación se llevó a cabo en un reactor discontinuo bajo agitación vigorosa, a 60°C y presión atmosférica, utilizando un exceso de metanol para desplazar el equilibrio hacia la formación del producto deseado. Los catalizadores mostraron una alta actividad, obteniendo rendimientos del 38 a 94%.
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    Diseño de un biocatalizador para la producción continua de mono y diglicéridos
    (2017) Ferrero, Gabriel O.; Sánchez Faba, Edgar M.; Lucini, Agustín; Eimer, Griselda Alejandra
    Los mono y diglicéridos son compuestos utilizados como emulsionantes y tensioactivos en la industria alimenticia, farmacéutica, cosmética y química en general. La principal forma de producción de los mismos es a partir de esterificación del glicerol o transesterificación y alcohólisis de aceites, mediante el uso de catálisis homogénea ácida o básica a altas temperaturas. En este trabajo se propuso producir mono y diglicéridos en forma continua, mediante la reacción opuesta, la alcohólisis parcial de los triglicéridos, usando un biocatalizador desarrollado a partir de la enzima lipasa de Pseudomonas fluorescens inmovilizada en el material mesoporoso SBA-15. Se encontró que en tan solo 20 minutos de reacción (tiempo que tarda en atravesar el reactor la mezcla de reacción) se producen 44% de diglicéridos y 27% de monoglicéridos, manteniéndose prácticamente constante en el tiempo en el caso de los primeros y disminuyendo apenas en el caso de los monoglicéridos. Surge entonces una valiosa forma de producción de estos compuestos, suavizando las condiciones de reacción y utilizando un catalizador que mantiene su actividad.
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    Immobilization of pseudomonas fluorecens lipase in mesoporous materials to biodiesel production
    (2017) Ferrero, Gabriel O.; Sánchez Faba, Edgar M.; Eimer, Griselda Alejandra
    The aim of this work is to design a catalyst for biofuels production from renewable raw materials by means of the immobilization of an enzyme on nano-structured solid supports [1,2]. In fact, the main purpose is to immobilize the lipase of Pseudomonas fluorescens in the pure SBA-15 (Santa Barbara Amorphous) mesoporous material [3] and to compare their activity in the biodiesel production using vegetable oils, with that of the enzyme immobilized on materials SBA-15 modified with metals (Ca, Na, Fe, Cu, Al, K)[4]. The physicochemical properties of the synthesized mesoporous materials were determined by Small-angle X-ray scattering (SAXS), Transmission electron microscopy (TEM) and UV-visible. The enzyme was immobilized by physical adsorption, mixing each mesoporous material with an enzyme solution. The effective incorporation of the enzyme in the materials was confirmed determining the protein concentration in the soluble fraction after immobilization by the Bradford method. The optimal conditions of the biocatalyst activity were determined: oil / ethanol ratio, water percentage, amount of immobilized enzyme / mg of SBA-15 support, reaction time and activity of the biocatalyst respect to the metal impregnated in the solid used. Ca/SBA-15 material show the better activity as biocatalyst to biodiesel production using 400mg/g of lipase respect material, 1/4 oil/ethanol and 4 wt% of water respect oil. The transesterification reaction of triglycerides with ethanol for the production of biodiesel catalyzed by the LPF / SBA-15 / Ca biocatalyst has high batch yields, does not produce soap, uses low temperatures of 37 ° C and allows to separate the catalyst easily from the mixture.
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    Obtención de biodiesel utilizando NA/SBA-15 como catalizador sólido
    (2017) Sánchez Faba, Edgar M.; Ferrero, Gabriel O.; Eimer, Griselda Alejandra
    Se sintetizó la matriz mesoporosa SBA-15 por el método sol-gel1,2. El tamiz molecular se modificó con sodio (Na) para proporcionarle propiedades básicas. La incorporación del metal se efectuó en distintas concentraciones (del 2,5 al 15% p/p referida a la masa de catalizador calcinado) mediante impregnación húmeda. El sólido obtenido se calcinó a 500°C en mufla durante 8 horas, con una rampa de calentamiento de 5°C/min. Los catalizadores resultantes se caracterizaron por: dispersión de rayos X a bajo ángulo (SAXS2), microscopía de barrido electrónico (SEM), microscopía de trasmisión electrónica (TEM), isotermas de adsorción - desorción de N2 para la determinación de área específica, volumen y distribución de tamaño de poros; desorción a temperatura programada de CO2 para determinar la basicidad de los sólidos impregnados y difracción de rayos X (XRD) para identificar la presencia de óxidos del metal. La actividad catalítica de los sólidos sintetizados se evaluó en la reacción de transesterificación de aceite de girasol con metanol absoluto para la producción de biodiesel. Las reacciones se llevaron a cabo en un reactor discontinuo, bajo agitación vigorosa. La temperatura de reacción fue de 60°C. La relación molar metanol/aceite fue 14:1, y la carga de catalizador del 2% en base a la masa de aceite empleada. El tiempo de reacción fue de 5 horas. El seguimiento de las reacciones se hizo mediante cromatografía líquida de alta performance (HPLC), para determinar el porcentaje en masa de biodiesel obtenido, conversión de triglicéridos y rendimiento a producto deseado.
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    Síntesis y modificación de la matriz mesoporosa SBA-15 para su aplicación en la transesterificación de aceites vegetales
    (2016) Sánchez Faba, Edgar M.; Ferrero, Gabriel O.; Eimer, Griselda Alejandra
    Se sintetizó el tamiz molecular mesoporoso SBA-15 por el método sol-gel. La matriz silícea se preparó mediante una síntesis hidrotérmica convencional [1,2]. Se utilizó tetraetoxisilano (TEOS) como fuente de silicio, solución de HCl para ajustar el pH del medio, y el co-polímero triblock Pluronic 123 como director de estructura. El sólido resultante se filtró, se lavó con agua destilada hasta pH neutro y se secó a 60°C. El surfactante se eliminó por calcinación en mufla a 500°C por 8 horas. El soporte resultante se modificó con metales de los Grupos I y II (Na, K, Ca) para conferirle propiedades básicas. La incorporación de los metales se realizó mediante impregnación húmeda, en una concentración del 10% p/p referida a la masa de catalizador calcinado. El soporte se mezcló con soluciones acuosas de la sal del metal correspondiente, removiéndose luego el agua haciendo uso de un evaporador rotatorio. El sólido obtenido se secó a 60°C y se calcinó a 500°C en mufla durante 8 horas. El material conseguido se caracterizó por dispersión de rayos X a bajo ángulo (SAXS2), microscopía de barrido electrónico (SEM), microscopía de trasmisión electrónica (TEM), desorción a temperatura programada de CO2 para determinar su basicidad, espectroscopia de emisión atómica por plasma acoplado inductivamente (ICP) para comprobar el contenido de los metales, isotermas de adsorción - desorción de N2 para la determinación de área específica, volumen y distribución de tamaño de poros.