UTN- FRC -Producción Académica de Investigación y Desarrollo
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Item Iron-modified mesoporous materials as catalysts for ODS of sulfur compounds(2020) Rivoira, Lorena Paola; Juárez, Juliana María; Martínez, María Laura; Beltramone, Andrea RaquelFe-modified mesoporous catalysts were used in the ODS of DBTs using H2O2 as oXidant and acetonitrile as solvent. SBA-15, MCM-48, CMK-3 and CMK-1 were used as supports. Iron was incorporated using iron nitrate by wetness impregnation. The catalysts were characterized by XRD, N2 isotherms, TEM, XPS and ICP. We developed catalysts with high specific surface area, pore volume and narrow mesopore size distribution and highly dis- persed Fe- species. The catalysts were tested in the o Xidative desulfurization of different sulfur compounds as benzothiophene, dibenzothiopene and 4,6-dimethyl dibenzothiopene. The catalyst prepared using CMK-3 as support was the most active for the ODS reaction. The good activity was related with the high dispersion of the iron oXides, mainly in the magnetite phase. Temperature, hydrogen peroXide and sulfur initial concentration were studied using Fe-CMK-3 in the oXidation of DBT. The optimal operation conditions were determined. Fe- CMK-3 is an active and stable catalyst to be applied in the industrial process of ODS.Item Síntesis y caracterización de un catalizador soportado iridio/platino-SBA-15 para su aplicación(2014) Vallés, Verónica; Ledesma, Brenda; Rivoira, Lorena Paola; Cussa, Jorgelina; Martínez, María Laura; Anunziata, Oscar Alfredo; Beltramone, Andrea RaquelEn el presente trabajo se estudió el efecto de la dispersión de metales nobles Ir y Pt y la interacción con el soporte SBA-15, relacionándolos con la actividad catalítica del catalizador en la reacción de hidrogenación del Tetralin utilizando un reactor Parr a 250°C y 15 atm. Con este objetivo se sintetizaron catalizadores Ir/Pt-SBA-15 modificados con distintos % de Ir y Pt. La mesoestructura del soporte SBA-15 le confiere una estabilidad térmica relativamente alta y el diámetro apropiado de poro permite convertir moléculas voluminosas como las presentes en los cortes de combustibles líquidos. El soporte fue preparado por el método de sol-gel. Para la obtencion del sitio catalitico se utilizó l método de impregnación incipiente. Se disuelven el Acetil acetonato de Iridio (IrAcAc) y el Acido cloroplatinico hidratado (H2PtCl6.H2O) en 50 ml de etanol a 50ºC con reflujo. Luego se agrega a la SBA-15 previamente pesada la solución y se lo lleva a un evaporador rotatorio a 60 ºC y 70 rpm hasta lograr evaporar todo el solvente. Luego se deja secando en estufa a 110 ºC por 24 h. Posteriormente es calcinado en mufla a 500 ºC por 5 horas, seguido de reducción con hidrógeno. El material fue caracterizado mediante difracción de rayos X (XRD), se puede observar que conserva la estructura mesoporosa a bajo ángulo, mientras que a alto ángulo se observan los índices de refracción característicos de Ir y Pt metálicos. También fueron caracterizados por XPS y TEM. La dispersión del Me fue calculada mediante quimisorción de H2 se obtuvieron partículas de iridio/Platino (d= 4,0-2.0 nm) homogéneamente disperso, con una dispersión de más del 60%. Se obtuvo unaItem 2,5-dimethylfuran production by biomass via 5-hydroxymethylfurfural over bimetallic catalyst(2020) Ledesma, Brenda C.; Juárez, Juliana M.; Mazzario, Jaime; Beltramone, Andrea R.; Domine, MarceloEn el presente trabajo se estudió la transformación catalítica de 5-hidroximetilfurfural (HMF) para producir 2,5-dimetilfurano (DMF) sobre catalizadores bimetálicos (PtIr) y monometálicos (Pt) soportados en materiales mesoporosos CMK-3 y SBA-15. Se estudiaron también la temperatura y presión óptimas para lograr la máxima producción de 2,5 DMF. Los catalizadores se caracterizaron ampliamente por XRD, isotermas de N2, XPS, TPR, TEM y NH3-TPD. En el estudio se observó que las partículas metálicas estaban bien reducidas y muy dispersas en la superficie del soporte debido a la gran área superficial y la distribución de poros del mismo. Los sitios de PtIr fueron muy activos y selectivos hacia la formación del 2,5 DMF. El catalizador PtIr-CMK- 3 mostró una excelente actividad, selectividad y estabilidad para ser aplicado en este proceso.Item Bimetallic platinum/iridium modified mesoporous catalysts applied in the hydrogenation of hmf(2020) Juárez, Juliana M.; Beltramone, Andrea R.; Ledesma, Brenda C.The catalytic transformation of 5-hydroxymethylfurfural (HMF) to produce 2,5-dimethylfuran (DMF) was studied over bimetallic (PtIr) and monometallic (Pt) catalysts supported on CMK-3 and SBA-15 mesoporous materials. The optimum temperature and pressure for the maximum production of DMF were 120° and 15 atm. Increases in temperature and pressure decreased the selectivity to DMF. The catalysts were broadly characterized by XRD, N2-isotherms, XPS, TPR, TEM and NH3-TPD. It was found that the metal particles were well reduced and highly dispersed on the surface of the support of large surface area and narrow pore distribution. The PtIr alloy species active sites were very active and selective towards the formation of the desired DMF. PtIr-CMK-3 showed an excellent activity, selectivity and stability to be applied in this process.Item Sustainable biodiesel production through an integrated perspective(2016) Eimer, Griselda Alejandra; Bálsamo, Nancy Florentina; Ferrero, Gabriel; Crivello, Mónica ElsieBiofuels are renewable solutions to replace the environmentally pollutant fossil liquid fuels. They are produced from low cost sustainable feedstocks. In the la last years, biodiesel production had increased exponentially. This is generating high quantities of glycerol as by-product. Significant economic benefits to the industry of biodiesel, is to research in a green processes through enzyme immobilized and to add value of a byproduct generated in abundance, the glycerol. One of the objective of this work is to develop a catalyst for its use in the biofuels production from renewable raw materials using an enzymatic immobilization on solid supports nano-structured. In fact, the main purpose is to immobilize the lipase of Pseudomonas fluorescens in the mesoporous material SBA-15 (Santa Barbara Amorphous) pure, synthesized by hydrothermal treatment. In addition, by comparing their activity for the biodiesel production, from vegetable oils, with the enzyme immobilized on materials SBA-15 modified with metals (Ca, Na, Fe, Cu, Al, K) by the wet impregnation method. 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 mixing each mesoporous material with an enzyme solution to achieve immobilization by physical adsorption. The effective incorporation of the enzyme in the materials was confirmed determining the amount of protein in the soluble fraction after immobilization by the Bradford method. The optimal conditions for the catalytic activity of the biocatalyst were determined: oil / ethanol ratio,% water, amount of immobilized enzyme / mg of SBA-15 materials, reaction time and activity of the biocatalyst respect to the metal impregnated in the solid used. Simultaneously, glycerol value-added products such as monoglycerides were produced via transesterification reaction of methyl stearate. Monoglycerides derived from glycerol are compounds employed as emulsifiers in food, cosmetic and pharmaceutical products. This green and selective process involved catalysis from hydrotalcite-like compounds. Nano-structured materials from layered double hydroxides are industrially used in heterogeneous catalysis processes. They offer great advantages compared to homogeneous catalysis, since not only favors the environment, but also allows the use of separation operations less complex. The proposal is to use derivatives nano-clays mixed metal oxides with different metals incorporated (Li, K or Cs) to improve their basic properties. The presence of metal ions, hydroxyl groups on the surfaces of the sheets and anions interchangeable makes them ideal compounds for preparing functionalization products allowing the design of new nanoscale materials. The materials physicochemical properties were characterized. The correlation between their properties and the catalytic activity in the transesterification reaction was investigated. The highest activity was found for the catalyst with Li incorporated by the co-precipitation method with yield values around 80% for monoglycerides. The catalyst with Li incorporated also showed the greatest Lewis medium basic sites density, a 31% more than the rest of the materials. The production of biodiesel and the revalorization of glycerol to minimized costs, through selective heterogeneous catalytic way, which encourages the use of energy and renewable raw materials with less environmental cost, shows the road to sustainability.Item Adsorción de hidrógeno en silicatos mesoporosos modificados con níquel: Rol de la porosidad del soporte SBA-15(2017) Carraro, Paola; García Blanco, Andrés; Sapag, Karim; Oliva, Marcos Iván; Eimer, Griselda AlejandraEn este trabajo, el sólido SBA-15 se modificó con níquel por el método de impregnación húmeda para estudiar la influencia de diferentes factores (contenido de metal, soporte, método de preparación) sobre el comportamiento en el almacenamiento de hidrógeno. La adsorción de H2 se evaluó a bajas presiones (hasta 10) a 77 K, evaluando la influencia del níquel metálico sobre dicha capacidad de adsorción. Las propiedades de los materiales preparados se estudiaron mediante técnicas de adsorcióndesorción de N2, DRX, RTP, UV-Vis y TEM. Los resultados indicaron la importancia de la dispersión de níquel sobre el soporte para mejorar el almacenamiento de hidrógeno.Item SBA-15 modificados con poliésteres polioles como plataformas catalíticas(2017) Sueldo Ocello, Valeria; Elías, Verónica; Brunetti, Verónica; Eimer, Griselda AlejandraEn este trabajo se sintetizó el material mesoporoso SBA-15 y se modificó por fisisorción con los polímeros hiperramificados Boltorn®H20, Boltorn®H30 y Boltorn®H40. Las muestras se caracterizaron mediante la determinación de las áreas específicas (BET), espectrocopía infrarroja (FTIR), análisis termogravimétrico (TGA) y microscopía electrónica de barrido (SEM). Las áreas específicas, los espectros infrarrojos y los termogramas evidencian la incorporación de los polímeros en el material de partida sugiriendo adsorción física de los poliésteres polioles en la matriz mesoporosa. Las interacciones no covalentes, tipo puente de hidrógeno, entre los componentes orgánicos e inorgánicos favorecerían esta adsorción. El polímero de menor tamaño, Boltorn®H20, se incorpora en mayor proporción.Item 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 AlejandraSe 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%.Item Diseño de un biocatalizador para la producción continua de mono y diglicéridos(2017) Ferrero, Gabriel O.; Sánchez Faba, Edgar M.; Lucini, Agustín; Eimer, Griselda AlejandraLos 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.Item Influencia del contenido de Fe en la actividad catalítica de silicatos mesoporosos SBA-15 aplicados a procesos foto-Fenton para la degradación de colorantes azoicos(2017) Elías, Verónica; Ochoa Rodríguez, Pablo; Vaschetto, Eliana; Pecchi, Gina; Casuscelli, Sandra; Eimer, Griselda AlejandraSe sintetizaron silicatos mesoporosos con estructura SBA-15 modificados con Fe por un método postsíntesis simple y rápido. La regularidad estructural se determinó por DRX a bajo ángulo y por fisisorción de N2. Las técnicas de UV-Vis RD y TPR fueron utilizadas para analizar las diferentes especies de Fe desarrolladas en función de la carga metálica depositada. Todos los materiales se evaluaron en la degradación del colorante azoico (AO7) por un proceso foto-Fenton bajo radiación UV-Vis y utilizando H2O2. Se encontró que a pH de 3,5 los materiales fueron estables al lixiviado del metal y todos alcanzaron elevadas degradaciones de AO7 y de H2O2. No obstante, un incremento en la carga del metal desde 1 al 2,5 %p/p provocó un marcado aumento en la mineralización, en tanto que esto no se observó para cargas mayores (5 y 10 % p/p). Esto permitió inferir que las especies aisladas de Fe serían las activas en el proceso y se desarrollan en lo materiales para cargas de hasta 2,5 %p/p. Mayores cargas provocan la segregación de estas especies aisladas desde el interior de los canales hacia la superficie externa generando nanopartículas de óxidos de mayor tamaño que son menos eficientes catalíticamente.