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Heterogeneous photocatalytic processes have attracted massive attention as potentially efficient, environmentally friendly and low cost methods for water purification. However, some limitations regarding to recovery and reuse of the photocatalysts have inhibited their application in real systems. This issue can be overcome providing magnetic properties to the photocatalysts allowing an efficient separation and recovery with an external magnetic field. In this work, magnetic nanocomposites were developed to be used as photocatalysts in photochemical treatments for the degradation of pollutants from wastewater. Carbon coated iron and copper oxides nanocomposites were prepared by using the precursor method under different conditions. Soluble substances isolated from urban biowaste were used as carbon sources in the synthesis procedure. The composition, texture, structure and morphology of the nanocomposites were thoroughly characterized by Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR), X-ray diffraction (XRD), X-ray absorption spectroscopy (XRS), elemental analysis, nitrogen (N2) sorption analysis, thermogravimetric analysis (TGA), high resolution transmission electron microscopy (HR TEM), UV-Vis diffuse reflectance spectroscopy (DRS) and vibrating sample magnetometer (VSM). The capacity of the as-prepared nanocomposites for the generation of reactive species under UVA light was evaluated by laser flash photolysis (LFP) experiments and by the electronic paramagnetic resonance (EPR) spin-trap technique. Their photocatalytic activities were tested by using carbamazepine (CBZ) as model of an emerging pollutant (EP), under UVA light by varying different parameters including composition and concentration of the photocatalysts. The as-prepared nanocomposites showed a strong dependence of their photocatalytic activity on the synthesis conditions. Particularly, nanocomposites obtained with the lower organic matter content and pyrolyzed at 600 and 800 °C yielded the highest photocatalytic activities for the CBZ degradation. In summary, this Thesis reports the methods of preparation of magnetic photocatalysts with environmental applications, revalorizing solid urban wastes as the carbon sources necessary for the synthesis of the precursor complexes. The use of products obtained from urban wastes for making photocatalysts for the treatment of wastewaters is expected to contribute to the sustainability of these procedures.

Un análisis general acerca de las tendencias del mercado de bebidas en los últimos años, marca un cambio en las preferencias del consumidor hacia productos no alcohólicos, naturales y saludables, con aromas y sabores innovadores. La yerba mate (YM) y el cassis (Cs) son considerados fuentes de compuestos bioactivos como los polifenoles, antocianinas, ácido ascórbico, entre otros; los potenciales beneficios para la salud de tales compuestos han impulsado nuevos desarrollos en la industria alimentaria, aumentando la demanda de productos con alta palatabilidad, requisito crítico para cualquier alimento con alto contenido de polifenoles. La obtención de productos en polvo por liofilización permite aumentar la vida útil de los alimentos y conservar mejor las propiedades como el color, sabor, aroma, textura, actividad biológica, y una mayor capacidad de rehidratación. El uso de esta técnica para obtener bebidas en polvo a partir de Cassis e infusiones de yerba mate, permitiría llevar sus ventajas nutricionales a un mayor número de consumidores. El alto contenido de azúcar presenta dificultades técnicas debido a la baja temperatura de transición vítrea de algunos componentes (azúcares de bajo peso molecular y ácidos orgánicos); y la alta higroscopicidad genera pegajosidad, colapso y problemas de fluidez durante el procesamiento y almacenamiento. La adición de agentes coadyuvantes como la maltodextrina antes del secado puede ayudar a reducir esos problemas. Para obtener productos en polvo de óptima calidad y estables durante el almacenamiento, se deben considerar sus propiedades de sorción. Se desarrollaron diferentes formulaciones a partir de polvos liofilizados de YM/Cs/maltodextrina/ con adición de azúcar/edulcorante y aromas; evaluadas en diferentes etapas, la primera de estas incluyó la evaluación de la aceptabilidad, atributos de diagnóstico e intensión de compra de diferentes formulaciones de una nueva bebida en polvo. Se analizó el efecto de la exposición repetida, basado en la hipótesis de que el consumo repetido puede contribuir a una calificación más positiva de la bebida y a un aumento en la intención de compra. En una etapa posterior, se aplicaron diferentes metodologías sensoriales para lograr los ajustes en la formulación para satisfacer los requerimientos del consumidor, mejorando la aceptabilidad y optimizando los atributos sensoriales. Finalizando con la caracterización sensorial de la bebida en polvo, por medio de técnicas de cuantificación estáticas, perfiles dinámicos y el análisis del efecto de la ingesta múltiple sobre su aceptabilidad simulando condiciones de un consumo habitual. Se realizaron estudios de almacenamiento a diferentes temperaturas y humedades relativas, determinando las propiedades de sorción por medio del modelado de diferentes ecuaciones(GAB, Oswin, Halsey y Caurie); evaluando los cambios debidos a la humedad relativa de almacenamiento sobre las propiedades físicas y químicas de las formulaciones en polvo; se determinó el diagrama de estado para la fase amorfa y los valores críticos de almacenamiento (awC y WcC) y se estudió el efecto de la digestión gastrointestinal sobre los compuestos bioactivos y la actividad antioxidante mediante una simulación (in vitro) de 2 etapas, una etapa gástrica y una etapa intestinal. Fue posible obtener una bebida instantánea saludable de alta palatabilidad a partir de infusiones de Yerba mate y Cassis, permitiendo que las ventajas nutricionales de estos ingredientes lleguen a un mayor número de consumidores. Se logró determinar la concentración óptima de la infusión YMI, ajustando el atributo astringencia; además de establecer el contenido de azúcar, edulcorante y aroma “Fruto rojos” comercial necesarios para potenciar los atributos de dulzor y aroma, de gran importancia para la aceptabilidad del producto final. Se caracterizó el perfil sensorial del producto final, el cual se destacó por una apariencia atractiva, de color y brillo intensos, pronunciado aroma a frutos rojos y buen balance entre el dulzor y la acidez. El uso de las metodologías dinámicas permitió conocer el perfil sensorial dinámico de la bebida final, caracterizada por dos atributos dominantes en el tiempo “Frutos rojos y Dulzor” y una alta aceptabilidad global sostenida durante las diferentes ingestas. Estos resultados indican una adopción exitosa por parte de los consumidores. Las propiedades de sorción por medio del modelado de diferentes ecuaciones, indicaron que en los casos estudiados GAB fue el modelo que mejor representa el comportamiento de sorción de agua de las diferentes bebidas en polvo. El producto de estudio presentó una alta estabilidad en sus características físicas (color, solubilidad; morfología) y químicas (contenido de polifenoles, antocianinas, ácido ascórbico y actividad antioxidante) cuando se expuso a humedades relativas entre 11 y 33%; superando el 43.2% HR fueron apreciados cambios de la microestructura y la disminución en la concentración de los compuestos bioactivos y la actividad antioxidante, provocando una pérdida de la calidad nutricional. Un almacenamiento a 76%HR produjo la completa degradación de la estructura del polvo formando una goma. Las condición de almacenamiento para garantizar el estado vítreo y minimizar el deterioro físico del producto por apelmazamiento y la pérdida de la calidad nutricional debido al deterioro en los compuestos bioactivos y la baja en la actividad antioxidante fueron: T≤20ºC; %HR<43.2% y Wc< 0.051 kg agua/ kg m.s. Se sugiere el uso de un envasado con materiales de baja permeabilidad al vapor de agua para extender la vida útil del polvo. La simulación de digestión in vitro evidenció un fuerte efecto sobre los compuestos bioactivos, los cuales alcanzaron niveles muy bajos durante las fases gástrica e intestinal; sin embargo la actividad antioxidante permaneció alta, sugiriendo que durante el proceso de digestión pueden tener lugar transformaciones de los bioactivos a otras formas con alta actividad antioxidante. En el análisis realizado durante este estudio solo se expone las posibles concentraciones bioaccesibles para ser absorbidas.

El presente trabajo consiste en un estudio de la oxidación electroquímica del cobre, con la finalidad de obtener óxido cuproso. Ha sido nuestra idea la de efectuar un estudio lo más completo posible, con los medios que teníamos a nuestro alcance, de todos los factores que, de una u otra manera, intervienen en la obtención electroquímica de óxido cuproso, es decir, aquellos que tienen valor desde un punto de vista que podríamos llamar teórico (tal es el caso de las determinaciones de los potenciales de descomposición) como de aquellos otros que tienen un valor eminentemente práctico (influencia de distintos factores en la producción y en las características físico-químicas del producto obtenido). Al decir, precedentemente, que nuestra idea ha sido la de efectuar un estudio ”lo más completo posible“ sobre el tema, es necesario que dejemos aclarado que no pretendemos que tal estudio se haya realmente llevado a cabo con todo éxito, ni mucho menos que sea este un trabajo exhaustivo sobre el tema. Pero, no obstante ello, nos encontraremos conformes si, en la medida de lo hecho, ello resulte un paso más adelante en la investigación en general y, en el caso particular que nos ocupa resalte, una vez más, la importancia enorme que tiene, durante la fabricación de un producto por vía electroquímica, el conocimiento amplio de las variables puestas en juego durante el proceso, por la influencia notable que ellas ejercen sobre la constitución íntima del producto en cuestión.

En el presente trabajo de investigación se busca mostrar la posibilidad de producir mullita de alta calidad en Argentina, utilizando materias primas nacionales y comodities internacionales con el objetivo de obtener un material confiable, de excelentes propiedades en el uso y con un costo razonable para ser incorporada en la producción de refractarios. El estudio de la obtención tecnológica de mullita a partir de arcillas y caolines refractarios argentinos, y alúmina calcinada ó alúminas hidratadas, se realizó partiendo de los ensayos de caracterización de las materias primas utilizadas (arcillas, caolines, alúmina calcinada y un hidrato de alúmina), los cuales fueron analizados desde el punto de vista físico-químico, continuó con el estudio de las mezclas (arcilla/caolín con alúmina calcinada/hidratada) en proporciones de estequiometría 3Al₂O₃·2SiO₂ caracterizadas fisicoquímicamente. Posteriormente se realizó un seguimiento a las transformaciones físicoquímicas, termomecánicas y minerológicas llevadas a cabo durante su calcinación a alta temperatura y su estudio cinético. Este último definió la temperatura y tiempo de calcinación a aplicar al proceso final. A posteriori se realizó el conformado de probetas por tres métodos, prensado (a tres presiones distintas), colado y extrusión. Se calcinaron probetas a la temperatura y tiempo definidas en la etapa anterior, caracterizándose fisicoquímica y termomecánicamente. Se establecieron parámetros de semejanza entre las propiedades de las probetas obtenidas por colado ó extrudado, con aquellas provenientes de las prensadas a distintas presiones con el objeto de poseer herramientas científico técnicas en el caso de una producción industrial que permitan decidir un tipo de operación u otro según la disponibilidad de instalaciones de una empresa adoptante; siempre vinculado al tipo de propiedades finales deseadas. Por último en base a los ensayos de caracterización realizados se seleccionó el material obtenido por extrudado, y se efectuó una pequeña producción de mullita a escala con la cual se elaboraron prototipos de refractarios mulliticos, comparándose sus propiedades mecánicas con otros elaborados de igual forma pero con materia prima importada (mullita comercial).

Esta tesis estudia compuestos pertenecientes a dos plantas utilizadas por la medicina tradicional como antiinflamatorias: Isodon xerophilus (C. Y. Wu et H. W. Li) H. Hara perteneciente a la familia Lamiaceae y endémica de la provincia de Yunnan, en China; y Cayaponia tayuya (Vell.) Cogn. de la familia Cucurbitaceae, que crece en el Amazonas. 4 diterpenoides ent-kauranos: xerophilusin A y B, longikaurin B y xerophilusin F que habían sido aislados previamente a partir de las hojas de I. xerophilus, en esta tesis son evaluados en su capacidad de afectar la activación del factor de transcripción nuclear NF-κB, mediante la utilización de ensayos in vitro, para determinar el potencial antiinflamtorio de estos compuesto. El estudio con C. tayuya consistió en la obtención de una fracción enriquecida en flavonoides a partir de un extracto butanólico previamente obtenido de las raíces de la planta, la identificación de los flavonoides, y la evaluación de la fracción enriquecida en flavonoides mediante ensayos in vivo e in vitro para comprobar el efecto antiinflamatorio y la influencia sobre mediadores y enzimas involucrados en el proceso inflamatorio. Para los estudios in vivo se utilizaron modelos de inflamación aguda y crónica en oreja de ratón inducida por aplicación tópica de TPA. Los experimentos in vitro se realizaron con macrófagos murinos RAW 264.7. La fracción enriquecida en flavonoides fue estudiada en su efecto sobre la producción de NO y TNF-α, y sobre la expresión de iNOS y COX-2. Los cuatro ent-kauranos se investigaron en su capacidad de inhibir la degradación de IκB, la translocación de NF-κB al núcleo, la expresión de iNOS y la producción de NO. Para esto se utilizaron técnicas cromatográficas (TLC, VLC, CC y HPLC) espectroscópicas (UV y NMR), y de biología molecular (WB, ELISA, inmunocitoquímica, RT-PCR, EMSA y gen reportero de luciferasa). Los resultados obtenidos demuestran que la fracción enriquecida en flavonoides manifiesta efecto antiinflamatorio y que este efecto estaría mediado en parte, por inhibición de la expresión de iNOS y COX-2. Y que los 4 ent-kauranos son agentes potencialmente antiinflamatorios mediante un mecanismo que inhibe la activación de NF-κB con la consecuente disminución de los mediadores proinflamatorios implicados.

Los compuestos con la estructura molecular XC(W)ZY, en las cuales W y Z pertenecen al grupo de los calcógenos, suelen ser denominados con el nombre general de calcogenilcarbonílicos. Las letras X e Y representan en este caso un átomo de halógeno, hidrógeno o un resto alquilo. Las sustancias de esta clase más conocidas y estudiadas son aquellos en los que los elementos W y Z son oxígeno, azufre y, en menor medida, selenio. En este trabajo de Tesis se obtuvieron y estudiaron las propiedades de diferentes compuestos conteniendo los grupos -C(O)O-, -C(O)S-, -C(S)O- y -C(S)S-. Las especies analizadas pueden ser divididas en dos grandes grupos, de acuerdo a su estabilidad. Por un lado aquellas moléculas que son relativamente estables en las condiciones ambientales habituales y, por esta característica, han podido prepararse por métodos químicos convencionales. Dos compuestos de la familia de los xantógenos, (CH₃)₂CHOC(S)SC(O)OCH₂CH₃ y CH₃OC(S)SC(O)OCH₂CH₃, el tiol CH₃CH₂OC(O)SH y dos disulfuros, FC(O)SSCl y ClC(O)SSCl pertenecen a este primer grupo. El segundo grupo está formado por especies que no son estables en condiciones normales, y que por lo tanto requirieron condiciones especiales para su formación y estudio. Este es el caso de las nuevas especies FC(O)SF y FC(S)SF, que fueron aisladas en condiciones de matriz a temperaturas criogénicas.