Examinando por Materia "Catalizadores"

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    Biocatalizadores basados en lipasas coinmovilizadas para la síntesis de esteres etílicos de ácidos grasos.
    (2018-04-23) Godoy, César Alonso; Rodríguez Stouvenel, Aida; Rodríguez, Diego Fernando; Medina, Jessica; Sinisterra, Juan Camilo
    Investigar fuentes de energía y materia primas basadas en recursos renovables constituye el camino para mitigar la dependencia hacia el petróleo y consolidar un modelo de desarrollo sostenible. En Colombia, el biodiesel de palma es el principal biocombustible, sin embargo, debido al uso de catalizadores no renovables, homogéneos y altamente corrosivos su producción industrial es intensiva en energía y agua y requiere materias primas refinadas: esto resulta paradójico para un producto que busca contribuir en la sostenibilidad. Así, la biocatálisis nace como alternativa más verde al actuar en condiciones suaves de reacción y requerir materias primas crudas. Sin embargo, hay retos a superar para extender su uso en la industria (altos precio, baja actividad).
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    Desarrollo de un catalizador basado en el mineral arena negra para la generación fotocatalítica de hidrógeno.
    (Universidad del Valle, 2016) López Vásquez, Andres Felipe; Machuca Martinez, Fiderman
    Se desarrolló un material basado en el mineral arena negra que fue utilizado como semiconductor en la generación fotocatalítica de hidrógeno a partir de soluciones de EDTA utilizadas como agente de sacrificio. Para tal fin, se obtuvieron a partir del material crudo (RM) los concentrados magnético 1 (M1) y magnético 2 (M2) mediante aplicaciones campos de intensidades de 0.0311 T y 0.1645 T, respectivamente. La fracción que no respondió a los campos anteriormente mencionados fue denominada no magnética (NM). Con el fin de evaluar el efecto de la presencia de compuestos aislantes tales como óxidos de silicio, aluminio y manganeso en los materiales, se sometieron los concentrados magnéticos, la fracción no magnética y el material crudo (arena negra) a digestiones alcalinas con el fin de modificar su composición. Con la fracción magnética que presentó la mayor actividad para la generación de hidrógeno (M1) se prepararon nanoestructuras (NS) y microesferas (MS). Tanto para los fracciones obtenidas a partir del mineral arena negra (RM, M1, M2, NM) como para las estructuras desarrolladas a partir del concentrado magnético (NS, MS), se realizaron caracterizaciones de las propiedades físicas, químicas y ópticas utilizando diferentes técnicas analíticas (XRF, XRD, SEM/EDX, potencial Zeta, TGA, UV-Vis y FT-IR) y se evaluaron las actividades fotocatalíticas mediante la generación fotocatalítica de hidrógeno bajo irradiación UV¿ Vis utilizando EDTA como agente donador de electrones.
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    Eterificación de glicerol con Terc-butanol utilizando catalizadores ácidos tipo Zeolita y Zirconias [recurso electrónico]
    (Universidad del Valle, 2019-10-15) Osejo Knudson, Miguel Alberto; Urresta Aragón, Julián
    El interés en el desarrollo de procesos catalíticos que buscan transformar el glicerol en diversidad de productos de mayor valor ha crecido durante los últimos años. En este trabajo de investigación se propone una serie de catalizadores ácidos tipo zeolitas y zirconias para la transformación de glicerol con terc-butanol con el objetivo de obtener éteres de glicerol como alternativa a los aditivos oxigenados disponibles en el mercado. En primer lugar, se obtuvieron los catalizadores de óxido de zirconio por el método de impregnación y se modificaron con ácido sulfúrico para obtener su forma sulfatada. Seguidamente, estos catalizadores se impregnaron con elementos de tierras raras como La y Ce para obtener el óxido correspondiente. La actividad catalítica de los catalizadores preparados se comparó con el catalizador comercial A-15 el cual ha sido ampliamente utilizado en la literatura. La reacción de eterificación de glicerol con terc-butanol se exploró inicialmente con A-15 para establecer un punto de comparación, posteriormente, se evaluaron los catalizadores preparados utilizando porcentaje de conversión y selectividad como parámetros de desempeño. Se determinó que, entre los catalizadores propuestos, fueron los de acidez de Brønsted los que presentaron mejor actividad catalítica siendo la zeolita H-Y (CBV 740) y el ZrO2 sulfatado los más destacados, con una conversión entre el 25 y 30 % y selectividad hacia los productos de interés DTGEs de aproximadamente 20 %.
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    Evaluación de tecnologías solares asistidas por catalizadores para la eliminación de microorganismos indicadores en aguas superficiales
    (2014-10-24) Mora Arismendi, Luis Enrique
    Los procesos avanzados de oxidación como alternativa o complemento de los procesos de potabilización del agua y de tratamiento de aguas residuales, se viene explorando desde algunas décadas; no obstante, las aplicaciones de tecnologías solares en condiciones de campo aún tienen muchos aspectos por elucidar para garantizar la inocuidad de sus efluentes. El presente trabajo de investigación, se encamina ahondar en la aplicación de tecnologías solares asistidas por catalizadores (dióxido de titanio y reacciones tipo Fenton), para evaluar su desempeño en la inactivación de microorganismos indicadores de patógenos virales y bacterianos
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    Evaluación del proceso foto-fenton con magnetita como catalizador en la degradación de cafeína en un reactor solar CPC a escala piloto.
    (Universidad del Valle, 2015) Arbeláez Vázquez, Nicolás; Castillo, Jessica Eliana; Machuca Martinez, Fiderman; Mena Guerrero, Natali Lorena
    En este estudio se evaluó la degradación de una solución sintética de cafeína a 3 niveles de concentración (20, 40 y 60 ppm) y 3 niveles de pH (3, 5 y 7) utilizando el proceso foto-Fenton con magnetita como fuente de hierro en un reactor solar CPC a escala piloto. Para determinar el efecto de cada una de las variables en la degradación y mineralización de la cafeína, se realizó análisis UV-vis para el seguimiento de las reacciones, y se midió el carbono orgánico total (COT) para determinar el porcentaje de mineralización. Mediante pruebas preliminares se determinó la concentración de magnetita y la relación molar H2O2/Fe+2 a utilizar en las pruebas finales las cuales fueron de 160 ppm y 4:1 respectivamente. Estas variables se mantuvieron fijas en toda la ejecución de las pruebas finales. El máximo porcentaje de degradación de cafeína fue de 97,69% y de remoción de COT fue de 34,29% obtenidos en condiciones de 20 ppm de cafeína a pH = 3.
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    Hidroformilación de estireno usando el complejo [Rh(COD)(+)(DIOP)]+ como catalizador en fase homogénea
    (Universidad de Valle, 2011) Quíntero Caicedo, Oscar Iván; Bolaños Rivera, Alberto
    En este proyecto se realizó la hidroformilación del estireno usando el complejo iónico metálico ión 1,5-ciclooctadieno-4,5-Bis-[(difenilfosfanil)-metil]-2,2-dimetil-[1,3]dioxolanorodio(I), [Rh(COD)(+)(DIOP)]+, el cual fue usado como catalizador en fase homogénea. Se encontró el solvente más apropiado teniendo en cuenta su solubilidad tanto para el catalizador como para el sustrato. La reacción se llevó a cabo a temperatura, presión total, tiempo de reacción y relación catalizador/sustrato constante, y se estudió el efecto de la presión parcial de los gases sobre la eficiencia del catalizador en la formación de los productos de reacción. Los productos obtenidos a partir del estireno fueron caracterizados usando técnicas espectroscópicas (IR, RMN 1H, 13C), cromatografía de gases y Espectrometría de Masas, con el fin de comprobar la efectividad y selectividad del catalizador en reacciones de hidroformilación. Este trabajo busca incursionar en una línea de investigación que busca el estudio de nuevos catalizadores para hidroformilación y la obtención de productos con alto valor agregado a partir de productos naturales abundantes y de bajo costo
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    Obtención de un biocatalizador para la hidrólisis de residuos deslignificados de la caña de azúcar
    (Universidad del Valle, 2018) Velasco Rios, Orlando; Luna Martínez, Joan Sebastián; López Galán, Jorge Enrique
    La alta producción de residuos anuales de la caña de azúcar (principalmente hojas y cogollos) que varía entre 6 a 12 millones de toneladas, es una fuente importante de biomasa lignocelulosica con contenidos promedio en base seca de celulosa 42% p/p, hemicelulosa 21% y lignina 20%. Esta caracterización permite identificar que estos residuos son ideales para la obtención de biocombustibles a partir de azucares reductores, en un proceso hidrolítico catalizado por enzimas. La hidrolisis enzimática presenta grandes beneficios como no toxicidad, alta selectividad o la disminución de inhibidores, que son causantes de que según un estudio de la BCC Research se estime que entre los años 2015-2020, la tasa de crecimiento anual compuesta (CAGR) para las enzimas aplicadas a biocombustibles será del 10.4%. Este mercado nuevo de enzimas que desplaza a las anteriores, cada vez más efectivas y con menor costo de producción, plantea la necesidad de nuevos estudios. El objetivo de este trabajo fue la definición de un cóctel enzimático para facilitar la hidrólisis de residuos pretratados de caña de azúcar (hojas y cogollos), evaluando la sinergia existente entre las actividades celulasa y hemicelulasa principalmente. Bajo las condiciones de operación estudiadas, se encontró que el porcentaje de sacarificación incrementa conforme aumenta la carga enzimática (mL de enzima/g de sustrato), y es indiferente a la relación volumétrica de las enzimas seleccionadas (Cellic CTec2 y Cellic HTec2). Se seleccionó como el mejor cóctel enzimático, aquel con un perfil de actividades enzimáticas de 86.05 FPU/mL para celulasa total, 2956.98 U/mL para xilanasa, 4.43 UI/mL para exoglucanasas y 1850 CMC/mL para endoglucanasas. Con este cóctel se lograron porcentajes de sacarificación de hasta aproximadamente un 76% en 12 horas y de hasta 90% en 48 horas para una carga enzimática cercana a 0.46 mL/g. Una reproducibilidad del doble y cuatro veces el volumen trabajado, visualizó que los resultados son extrapolables a nivel de laboratorio, además de la determinación de las constantes cinéticas Vmax (2.036 g/h) y Km (3.955 g/mL) del modelo de Michaelis Mentel que reflejaron que el complejo E/S está fuertemente unido. Referente al análisis económico, se observó que el escenario de altas relaciones C/S de 0.4, tiempos entre 36 y 48h, y precios de enzimas de 0.5 USD/ gal de etanol favorece la rentabilidad del proceso.
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    Reducción de O2 en presencia de CH3OH sobre nanocatalizadores de PD/C y PDFE7C, medio alcalino
    (Universidad de Valle, 2018) Burbano Tabares, Dayan
    En el presente trabajo, se prepararon los catalizadores de Pd/C y PdFe/C por reducción química con borohidruro. Los catalizadores se investigaron como cátodos para celdas de combustible en hidróxido de sodio (NaOH) 0.5 M como electrolito soporte. El estudio cinético para la reducción de oxígeno se realizó usando el sistema de electrodo de disco rotatorio/capa ultrafina a diferentes velocidades de rotación en medio alcalino, con el fin de evaluar la actividad catalitica y obtener información sobre el mecanismo de reacción. Se encontró que los nanomateriales de Pdfe/C presentaron mejores densidades de corrientes para la RRO que las obtenidas sobre el Pd/C y Pd/C (E-TEK) y que el mecanismo es via 4 electrones. Finalmente se estudió el efecto de la presencia de metanol sobre la cinética de la RRO mostrando nuevamente que la mejor respuesta es sobre materiales de PtFe/C la cual es debida a la tolerancia de estos catalizadores a la presencia del alcohol.
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    PublicaciónAcceso abierto
    Síntesis de una macrolactona por medio de la esterificación del acido ricinoléico empleando catalizadores a base de óxido de zinc
    (Universidad del Valle, 2012) Guerrero Chacón, Leidy Nataly; Urresta Aragón, Julián Diel
    En búsqueda de la síntesis de la macrolactona del aceite de ricino, se lleva a cabo la transesterificación del aceite con metanol en presencia de catalizadores heterogéneos de metales alcalinos y alcalinotérreos soportados en óxido de zinc, se evidencia que hay formación de los ésteres metílicos mas no del compuesto lactonico y que el catalizador impregnado con litio presenta una mejor transformación del aceite hacia el éster en una relación molar alcohol- aceite 9:1 y con 2% de catalizador. El estudio de la reacción de esterificación del ácido ricinoléico permite obtener el estólido del mismo debido a la interacción entre el grupo OH en la posición 12 y la función carboxilo del ácido. Para este fin, se utiliza nuevamente los sólidos obtenidos de los metales alcalinos y alcalinotérreos tales como: Li, K y Ba soportados en óxido de zinc, con los cuales se obtienen transformaciones importantes, particularmente los sólidos de litio y potasio que permiten conversiones mayores al 90%. La caracterización de los productos de reacción se lleva a cabo mediante las técnicas de cromatografía de gases, la resonancia magnética nuclear 1H (RMN1H) y espectroscopia de infrarrojo, las cuales permiten predecir la estructura de la molécula formada
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    PublicaciónAcceso abierto
    Síntesis y caracterización de heteropoliácidos a base de tungsteno, molibdeno, silicio y fósforo para su aplicación como catalizadores en la reacción de hidratación de etileno a etanol en dos fases.
    (2016-11-21) Piedrahita Montoya, Lina María; Urresta Aragón, Julián Diel; Llano Restrepo, Mario Andrés
    Existen dos rutas principales para la producción de etanol: la fermentación de azúcares y la hidratación directa de etileno. La síntesis de etanol a partir de etileno está siendo desplazada comercialmente a nivel mundial por la ruta fermentativa debido a los generosos subsidios económicos que recibe esta última en varios países. Tradicionalmente, la reacción de hidratación directa del etileno se ha implementado en fase gaseosa utilizando un catalizador de ácido fosfórico soportado en gel de sílice. Sin embargo, un reciente estudio de los equilibrios químico y de fases combinados para el sistema etileno + agua + etanol (realizado por uno de los autores) demostró que es posible aumentar la conversión de etileno a etanol si la reacción de hidratación del etileno ocurre en presencia de las dos fases líquida y gaseosa. En este trabajo se propuso emplear catalizadores heteropoliácidos para llevar a cabo la reacción de hidratación de etileno en presencia de las dos fases. Se encontró que los catalizadores empleados lograban la conversión de etileno a etanol; sin embargo, el tipo de reactor utilizado (discontinuo con agitador magnético) no resulta ser el más apropiado porque no favorece un contacto suficientemente efectivo entre el catalizador y los reactivos.
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    PublicaciónAcceso abierto
    Síntesis, caracterización y evaluación de catalizadores Pt-Ru.Sn/FMWCNTs en la oxidación de etanol en semiceldas electroquímicas
    (Universidad del Valle, 2014) Bonilla Moncayo, María Fernanda; Camargo Amado, Rubén Jesús; Triviño Bolaños, Diego Fernando
    En este trabajo, se realizó la síntesis, caracterización y evaluación electroquímica de catalizadores de Pt-Ru, Pt-Sn y Pt-Ru-Sn soportados en nanotubos de carbono funcionalizados, empleando como reductor borohidruro de sodio. La caracterización física de los catalizadores se realizó mediante la técnica de energía dispersiva de rayos X (EDX) mostrando que los materiales sintetizados tienen un porcentaje metálico del 40% en peso, así mismo las relaciones atómicas de estos fueron las esperadas. Se evidenció también que al funcionalizar el soporte catalítico, se mejoró la dispersión del catalizador en el medio, aumentando el área activa de estos. La evaluación electroquímica se hizo por voltametría cíclica, oxidación de la monocapa de COads, electroxidación del etanol y la cronoamperometría. Los experimentos mostraron que el mejor catalizador para la electroxidación del etanol fue el trimetálico con relación atómica de 50:30:20, ya que presenta una mayor área activa, mayor densidad de corriente en la electroxidación del etanol y una mayor densidad de corriente en la cronoamperometría.