UTN- FRC -Producción Académica de Investigación y Desarrollo
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Item Síntesis y Caracterización de SBA-3: Influencia de la variación de las condiciones de reacción.(Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Córdoba., 2013) Ponte , María; Valles , Verónica; Ledesma , Brenda; Martínez , María; Rivoira, Lorena; Anunziata, Oscar; Beltramone , AndreaUna variedad de materiales altamente ordenados de sílice mesoporosas, como por ejemplo, MCM-41 [1-3], SBA-15 [4-6], MSU [7], FDU [8], HMS [9], y KIT [10], se han logrado sintetizar utilizando diferentes condiciones de síntesis y variedad de agentes direccionantes de estructuras. Materiales porosos bimodales son materiales que poseen poros de dos tamaños diferentes. En estos materiales, las superficies de los pequeños poros pueden interactuar con moléculas, mientras que grandes poros proporcionan rutas de alta velocidad para el transporte de moléculas de gas y líquidos [11]. Los materiales porosos bimodales tienen varias aplicaciones incluyendo la catálisis, la adsorción, y la separación selectiva, donde el transporte molecular transporte y la interacción entre la superficie sólida y las moléculas puede ocurrir simultáneamente Estos materiales poseen numerosas aplicaciones potenciales como adsorbentes, tamices moleculares y soportes de catalíticos. En todos los casos, el área superficial y tamaño de poro de estos materiales son de fundamental importancia debido al hecho de que pequeños poros puede promover una interacción entre los materiales porosos y las moléculas huéspedes, mientras que los grandes poros proporcionan rutas de alta velocidad para las moléculas huésped y los productos [11]. Por lo tanto, los materiales porosos bimodales con tamaños de poro y estructuras bien controlables son de gran interés para aplicación catalítica El control de morfologías y propiedades fisicoquímicas de sílices mesoporosas bimodales depende de una variedad de parámetros de síntesis tales como: concentración tensioactivo, tipo de agente tensioactivo, el tipo de superficie activa, aditivos, pH y temperatura. La síntesis de sílices mesoporosas bimodales ha sido investigada por muchos científicos. Los materiales porosos con estructuras jerárquicas para aplicaciones catalíticas podrían ser controlados mediante el uso de poros de diferentes escalas de longitud [12]. En este trabajo, se sintetizan materiales mesoporosos del tipo SBA-3 utilizando bromuro de cetiltrimetil amonio (CTAB) en condiciones ácidas. Se investigaron las variaciones de la temperatura empleada en la síntesis, relaciones molares de CTAB y HCl y su influencia en las propiedades fisicoquímicas de la sílica mesoporosa. Los materiales sintetizados se caracterizaron mediante XRD, FTIR y SEM.Item 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 Síntesis de Ir/TiO2/SBA-16 para reacciones de hidrotratamiento.(Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Córdoba., 2012) Ledesma , Brenda; Valles, Verónica; Beltramone , Andrea; Anunziata , OscarEn este trabajo se estudi´o la actividad catal´ıtica de Ir/TiO2/SBA-16 modificado con 1 % de Ir, en la hidro genaci´on de tetralin a decalin en presencia de 100 ppm de S como dibenzotiofeno, en un reactor Parr a 2500◦C y 15 atm. Se utilizaron 500mg de catalizador en polvo y 5 mL de tetralin disuelto en dodecano, con exceso de hidrogeno. En el proceso de preparaci´on de TiO2/SBA-16 la matriz de SBA-16 se sec´o y se incorpor´o en una soluci´on de 2 mL de tetrabutilortotitanato (TTBT) y 5 mL de etanol. La mezcla se sec´o y se calcin´o en aire a 550◦C por 4 h. El iridio se incorpor´o a las muestras empleando como fuente de Ir, Acetilacetonato de Ir (Ir(AcAc)3 Aldrich ¿97 %). Se emple´o la t´ecnica de impregnaci´on incipiente, disolviendo la fuente de Iridio en etanol. Luego se elimina el solvente por evaporaci´on a 800◦C y al vac´ıo. La proporci´on de Iridio fue del 1 % en peso. Luego de calcinado a 450◦C durante 5 h, se realiz´o una desorci´on t´ermica programada en atm´osfera inerte con un flujo de nitr´ogeno de 20 ml/min para arrastrar los gases desorbidos. Posteriormente se realiz´o una reducci´on con hidr´ogeno: dado que el iridio es activo para la reacci´on en su estado met´alico, se lo redujo mediante un flujo de hidr´ogeno de 20 ml/min, empleando el mismo programa de temperatura que fue utilizado en la desorci´on programada. Las muestras obtenidas fueron identificadas como: Ir/SBA-16, Ir/TiO2-SBA-16. Los patrones de difracci´on de rayos X fueron obtenidos con un equipo de Difracci´on Philips X’ Pert PRO PANalytical con radiaci´on de Cu Kα (α =1,5418). Los datos de difracci´on fueron realizados por un modo de escaneado continuo con una velocidad de scan de 0,02 grados (2θ)/min. En los patrones de XRD de TiO2/SBA-16 se observan picos correspondientes a anatase pura, adem´as de un pico ancho de s´ılice amorfa centrada a 2θ = 23 ◦ . Los picos son relativamente anchos debido al peque˜no tama˜no de las nanoparticulas de TiO2. Esto sugiere que no se han formado part´ıculas de TiO2 fuera de SBA-16 durante el proceso de inclusi´on. El tama˜no del nanocristal de TiO2 calculado seg´un la f´ormula de Scherrer (d = κλ/β cos θ) es de 6 nm, lo cual es consistente con el tama˜no de poro de SBA-16 (entre 6-9 nm). Esto indica que los poros de SBA-16 restringen el crecimiento de las part´ıculas de TiO2. La dispersi´on de Ir (DIr) fue calculada mediante quimisorci´on de hidr´ogeno medida por pulsos a temperatura am biente y presi´on atmosf´erica en un equipo Chemisorb 2720 Micromeritics. Ir/TiO2/SBA- 16, con part´ıculas de iridio (di´ametro entre 2,7-3,0 nm) homog´eneamente disperso, con una dispersi´on del 46 %, mostr´o una actividad en la hidrogenaci´on de tetralin, 20 % mayor que Ir/SBA-16 y un 60 % mayor que un catalizador convencional. La incorporaci´on del metal a la estructura genera una ligera disminuci´on del ´area, pero el car´acter mesoporoso se mantiene, suponemos que todo el metal es accesible al hidr´ogeno y descartamos la formaci´on de otras fases. El tama˜no de la part´ıcula met´alica depende del contenido del metal, del soporte y del m´etodo de incorporaci´on. La presencia de TiO2 en Ir/TiO2/SBA-16 permiti´o una mayor dispersi´on de iridio y menor tama˜no de cluster met´alico, comparado con otros soportes mesoporosos estudiados previamente [1,2]. Ir/TiO2/SBA-16 present´o una buena resistencia al azufre debido a que la interacci´on del azufre con las part´ıculas met´alicas es muy d´ebil, esto puede deberse a una fuerte interacci´on metal-soporte dada probablemente por el peque˜no tama˜no de los clusters de iridio, lo cual fue significantemente influenciado por la presencia de TiO2 modificando el soporte. La tolerancia a azufre de este catalizador es suficientemente alta como para su utilizaci´on en el estadio final de un proceso de hidrotratamiento para producir diesel con alto n´umero de cetano.Item Synthesis of polypyrrol nanowires within SBA-3 and Na-AISBA-3 materials.(Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Córdoba., 2011) Gómez costa, Marcos; Martínez , María; Beltramone , Andrea; Anunziata , Oscar; Luna D´amicis, Froilán AndrésMesoporous materials, such as SBA-3 and Na-Al-SBA-3 having hexagonal ordered mesopores and an extremely high specific surface area, offer unique opportunities for the preparation of new nanostructure composite materials. The incorporation of conducting polymers such as polypyrrole (PPy) into nanostructured materials is very interesting. The introduction of macromolecules offers specific properties in the composite material. The use of monomer adsorption from the vapor phase has been successfully employed earlier by us, adsorbing the monomer into de pores of nanostructured materials and not on the outside surface, ready for the in-situ polymerization [1, 2]. The adsorption into the pores takes place by capillary effects. In this work, for first time we report the synthesis of polypyrrole in SBA-3 and Na-Al-SBA-3 composites, studying the influence of two oxidant agent at different temperaturesItem Hidrogenación de tetralin sobre catalizadores mesoporosos modificados con iridio.(Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Córdoba, 2011) Martínez, María; Balangero, Gerardo; Gómez Costa , Marcos; Anunziata , Oscar; Beltramone, AndreaEn este trabajo se estudió la actividad catalítica de catalizadores mesoporosos modificados con 5 % de Ir, en la hidrogenación de tetralin a decalin en presencia de 100 ppm de S como dibenzotiofeno en un reactor Parr a 250°C y 15 atm. Los catalizadores se prepararon por impregnación incipiente utilizando acetilacetonato de iridio como fuente de Ir. Ir/SBA- 3 mostró mayor actividad que Ir/Al-SBA-3 e Ir-MCM-41, en la hidrogenación de tetralin en condiciones suaves de reacción. Se propuso el modelo de Langmuir-Hinshelwood para describir en forma detallada la cinética de las reacciones y el efecto de inhibición del azufre. Los parámetros fueron obtenidos ajustando los datos experimentales. Se relacionó la actividad catalítica con el tamaño de los clusters de Ir y la dispersión del mismo sobre los diferentes soportes. Los resultados preliminares presentan a estos materiales como catalizadores promisorios para reacciones HDS/HDN.Item Scale model to measure stress under circular footings resting on sand(2018) Useche Infante, Danny; Aiassa Martínez, Gonzalo Martín; Arrúa, Pedro Ariel; Eberhardt, Marcelo GabrielThis paper presents the results of a series of load tests carried out with a foundation model supported by sand. The aim of this study is to measure the stresses in the soil that occur when applying loads with a circular foundation model. Sand was placed in a circular tank of 60 cm in diameter and 45 cm in height. Diaphragm load cells were used to measure the stresses. It was used to determine the effect of the relative density in the vertical distribution of stresses in the sand. The stresses measured with the load cells were compared with those estimated with the Boussinesq’s method and were validated using a finite element model. The results showed that the inclusion of cells in the soil produced an alteration in the stress–settlement behaviour of circular footing resting on sand. Boussinesq’s method presented an acceptable approximation to the stresses measured with the load cells.Item Experimental study of behavior of circular footing on geogrid-reinforced sand(2019) Useche Infante, Danny; Aiassa Martínez, Gonzalo Martín; Arrúa, Pedro Ariel; Eberhardt, Marcelo GabrielLoad tests were carried out with a circular foundation of diameter, B = 100 mm, supported on geogrid-sand reinforced contained in a circular-steel tank with diameter of 600 mm and depth of 450 mm, to determine the increase produced in the bearing capacity by including geogrid layers in the sand. Two types of geogrid, uniaxial and biaxial, were used as reinforcement material. Besides, a parametric study was carried out to verify the effect of several factors on the behaviour of reinforced soil. The parameters considered in the study include the depth of the first geogrid layer, vertical separation between layers of geogrid, diameter of the geogrid, number of reinforcement layers, deep of the foundation, geogrid type, and relative density of the sand. Moreover, the effect of folding the edges of the geogrid layer was studied. Finally, regression models will be developed from the laboratory model test to perform an initial calculation of the bearing capacity of the reinforced sand. Results showed that the parameters studied have a significant influence on the performance of the footing in terms of bearing capacity. The proposed regression models presented an adequate approximation to the experimental results.Item Fundamentos del comportamiento de micropilotes hincados en suelos limo-arenosos de Córdoba(2019) Baldoncini, Rodrigo Nicolás; Aiassa Martínez, Gonzalo Martín; Arrúa, Pedro ArielLa utilización de micropilotes hincados es una alternativa interesante para resolver cimentaciones en proyectos de ingeniería de pequeña y mediana envergadura. Incluso en grandes obras, pueden ser utilizados para estabilizar taludes o como pantalla de sostenimiento en excavaciones de subsuelos. A los fines de plantear el uso en este tipo de soluciones, es necesario contar con procedimientos de diseño validados para suelos locales y la tecnología específica con la que los mismos serán materializados. Se plantea una revisión literaria de procedimientos para determinar capacidad de carga de micropilotes hincados, que contemplen la tecnología constructiva y las características propias del suelo. Se desarrolla un plan experimental de ensayos de campo sobre micropilotes a escala real. Se implementan modelos numéricos para la condición de micropilotes hincados instalados en suelos limosos, limo-arenosos y arenosos. Se desarrollan formulaciones dinámicas con el propósito de estimar la capacidad de carga a partir de los resultados de ensayos de penetración en campo.Item Shear strength behavior of different geosynthetics, graded sand, silty sand(2016) Useche Infante, Danny; Arrúa, Pedro A.; Aiassa Martínez, Gonzalo MartínThis paper presents the results of a series of load tests carried out with a foundation model supported by sand. The aim of this study is to measure the stresses in the soil that occur when applying loads with a circular foundation model. Sand was placed in a circular tank of 60 cm in diameter and 45 cm in height. Diaphragm load cells were used to measure the stresses. It was used to determine the effect of the relative density in the vertical distribution of stresses in the sand. The stresses measured with the load cells were compared with those estimated with the Boussinesq’s method and were validated using a finite element model. The results showed that the inclusion of cells in the soil produced an alteration in the stress–settlement behaviour of circular footing resting on sand. Boussinesq’s method presented an acceptable approximation to the stresses measured with the load cells.Item Avances en el desarrollo de un modelo hidrológico distribuido de simulación continua.(2013) Jorquera, Eliana; Weber, Juan Francisco; Reyna, SantiagoDurante muchos años la modelación hidrológica fue planteada en forma agregada debido a las limitaciones computacionales o debido a que la cantidad de datos disponibles no era suficiente para poder aplicar un modelo distribuido espacialmente (Vieux, 2004). La aparición de computadoras más potentes y la mayor disponibilidad de datos distribuidos arealmente provenientes de sensores remotos, junto con las herramientas proporcionadas por los Sistemas de Información Geográfica han permitido el amplio desarrollo de este campo. En el presente trabajo se utilizó con un software para modelación hidrológica distribuida de código abierto desarrollado por la Universidad de Colorado denominado TREX (Twodimensional Runoff, Erosion, and eXport model) es un modelo orientado a la simulación de eventos que puede representar los procesos de: retención superficial, intercepción vegetal, infiltración y escurrimiento superficial (England et al., 2007). Se seleccionó este modelo por tener una fuerte base física en la conceptualización de los procesos superficiales y por estar escrito en forma modular de modo que se pueden incorporar nuevos procesos. El lenguaje de programación es C. Se incorporó a TREX el proceso de evaporación que antes no simulaba y se adicionó un nuevo método de cálculo de infiltración, denominando a esta versión modificada C-TREX.