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La reacción de metanación es de real interés industrial en varios procesos. En la producción de hidrógeno a partir de gas natural es necesario la eliminación de los óxidos de carbono. Similarmente, en la síntesis de amoníaco a partir de gas natural o nafta se deben eliminar los óxidos de carbono que son venenos para el catalizador utilizado en la etapa de síntesis. Por otra parte, a raíz de la creciente demanda mundial de gas combustible y en base al conocimiento existente sobre la fabricación de gas a partir del carbón, en los últimos años se fueron intensificando los estudios y desarrollos de procesos para la producción de gases de alto poder calorífico. La gasificación del carbón, produce una mezcla gaseosa consistente fundamentalmente de metano, hidrógeno, monóxido de carbono, dióxido de carbono, sulfuro de hidrógeno y amoníaco. Este gas debe ser enriquecido desde el punto de vista energético. Ello se efectúa mediante la transformación catalítica del monóxido y dióxido de carbono en metano, lo cual implica un aumento en la capacidad calorífica de 3000-4000 kcal/m^ a 9000-9500 kcal/m^. El presente trabajo tiene por objeto: 1. - La determinación de los parámetros cinéticos de la llamada reacción de Sabatier. 4 H2(g) + C02(g) -> CH4(g) + 2 H20(g) {1} llevada a cabo sobre un catalizador comercial de Ni/Al^^. 2. - La comparación de actividades de distintos catalizadores comerciales a base de níquel y su relación con las propiedades estructurales de los mismos. Si analizamos las composiciones de equilibrio para mezclas de C02 e H2 a 1 atm de presión (2), resulta que la formación de monóxido de carbono es termodinámicamcnte posible por encima de los 370°C y la deposición de carbón se favorece a temperaturas cada vez más bajas cuando la relación H2 : CO2 es menor de 3,5. Teniendo en cuenta estas consideraciones termodinámicas se trabajó en un rango de temperaturas de 440-640°C, a presión atmosférica y a relaciones de H2 : CO2 superiores a 3,5. En estas condiciones no se forma carbón pero tiene lugar la producción simultánea de CO según la conocida reacción de ”gas de agua”.

El objetivo del presente trabajo es realizar un estudio comparativo del comportamiento electroquímico de electrodos de plomo y plomo-antimonio en solución concentrada de ácido sulfúrico. Para este propósito se emplearon diferentes técnicas electroquímicas, las cuales permitieron un análisis sistemático de la dinámica del sistema en las distintas regiones de potencial comprendidas entre la reacciones de desprendimiento de hidrógeno y de oxígeno. En todos los casos se aplicaron programas computacionales para el procesamiento de los datos experimentales y el ajuste paramétrico, mediante modelos fisicoquímicos de las interfases de reacción.

Tesis (Doctora en Ciencias Químicas) - - Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas, 2019

Estudio computacional de clusters pequeños de Mo y Co como modelos de catalizadores de hidrodesulfuración.En este trabajo se construyeron modelos simples del sitio activo del catalizador más común en la reacción de hidrodesulfuración (HDS) a partir de cluster bimetalicos de Mo y Co. Se hizo interactuar a los mismos con una molécula de prueba, el tiofeno, para determinar que tipos de cambio se producen en el sistema y, así, tratar de estimar el efecto catalítico de la interacción. En los casos donde los efectos catalíticos son mas importantes, se estudiaron las características electrónicas para determinar el rol de los átomos de Co en la interacción.Los modelos desarrollados, si bien presentan algunas falencias, permiten reproducir el efecto catalítico observado en la reacción real.

Estudio computacional de clusters pequeños de Mo y Co como modelos de catalizadores de hidrodesulfuración.En este trabajo se construyeron modelos simples del sitio activo del catalizador más común en la reacción de hidrodesulfuración (HDS) a partir de cluster bimetalicos de Mo y Co. Se hizo interactuar a los mismos con una molécula de prueba, el tiofeno, para determinar que tipos de cambio se producen en el sistema y, así, tratar de estimar el efecto catalítico de la interacción. En los casos donde los efectos catalíticos son mas importantes, se estudiaron las características electrónicas para determinar el rol de los átomos de Co en la interacción.Los modelos desarrollados, si bien presentan algunas falencias, permiten reproducir el efecto catalítico observado en la reacción real.

Las metas específicas de este trabajo son las que siguen: 1. Evaluación de la capacidad de discriminación de aditivos quirales provenientes de alcaloides naturales de la familia de las cinconas, específicamente de quinina y de cinconidina. Algunos derivados de alcaloides de cincona, principalmente carbamatos, ya han sido estudiados en su potencialidad como selectores quirales en fase móvil normal y en fase estacionaria por Wolfgang Lindner en la Universidad de Viena. Dichas fases fueron el antecedente que ha inspirado el presente trabajo de tesis. 2. Estudio del(los) mecanismo(s) involucrado(s) en el reconocimiento quiral de aminoácidos. 3. Desarrollo de fases estacionarias de tipo "Pirkle" por modificación de la superficie del soporte con el(los) selector(es) unidos covalentemente. Evaluación de la influencia de la fijación sobre la capacidad enantioselectiva del material resultante. 4. Estudio crítico de la influencia de distintas condiciones cromatográficas (solventes, pH, temperatura, fuerza iónica) sobre la retención y la enantioseparación. Optimización de la enantioresolución de a-aminoácidos.

Esta tesis se enmarca dentro del estudio de vectores de energía amigables con el medio ambiente, con el objetivo de aportar nuevos conocimientos en la obtención de H2 mediante el empleo de membranas metálicas. La producción y purificación de H2, a partir de la implementación de membranas catalíticas en base a aleaciones binarias y ternarias de Pd, constituyeron el objetivo principal. Se optimizó la modificación del soporte mediante recubrimiento por inmersión de circonia estabilizada con itria, obteniéndose una capa homogénea, sobre soportes con diferente geometría. Se disminuyó el espesor de la película selectiva, alcanzando un incremento en la permeancia de H2, con alta selectividad. Se evaluó el efecto de gases reactivos o contaminantes sobre las membranas PdAu y PdAgAu desarrolladas. En presencia de CO, CO2 y mezclas conteniendo CO y H2O, la permeancia de H2 disminuyó, observándose una completa recuperación luego de la remoción de estos gases. Al introducir H2S, se observó un marcado descenso en la permeancia para las dos aleaciones. Se sintetizaron membranas catalíticas en base a Ru y Rh, que fueron activas y estables para el reformado seco de metano. Si bien se obtuvieron conversiones de CH4 y CO2 bajas, éstas fueron ligeramente más altas que las obtenidas empleando un reactor de lecho fijo. Empleando membranas PdAu se prepararon membranas catalíticas PtNaA-PdAu, obteniéndose un cubrimiento homogéneo de zeolita con elevado intercrecimiento mediante el método de encapsulado. Estas membranas fueron activas y estables en la reacción de desplazamiento del gas de agua.

El tejido óseo es el único capaz de repararse por sí mismo sin dejar cicatrices. Sin embargo, existen algunas afecciones, como las grandes fracturas o las osteonecrosis, en las que el tejido óseo no puede repararse. A lo largo de la historia de la humanidad, se han diseñado distintas estrategias para reparar el hueso dañado. Las terapias usadas en la actualidad, como los injertos o implantes, tienen varias desventajas, como la baja disponibilidad de dadores de injertos, problemas de osteointegracion de implantes y los grandes costos en el sistema de salud. Para subsanar estos problemas nace Ingeniería de Tejido Óseo (ITO). El objetivo de esta disciplina es obtener sustitutos que restauren, mantengan o mejoren la función del tejido. Para lograr tal objetivo, la ITO utiliza principios de varias disciplinas, como la Ingeniería, la Biología y la Medicina. El objetivo de este trabajo fue obtener y caracterizar diversas matrices (utilizando polímeros sintéticos e hidroxiapatita) para fabricar implantes que ayuden en la reparación del tejido óseo. Para cumplir con tales objetivos, se desarrollaron y caracterizaron membranas de los polímeros poli--caprolactona (PCL) y poli fumarato de di-isopropilo (PFIP). Además, se preparó una membrana a partir de la mezcla de ambos polímeros. Esta mezcla de homopolímeros fue estabilizada mediante aplicación de ultrasonido, para obtener un mejor material. Dicha mezcla mostró tener una buena biocompatibilidad respecto a las membranas de ambos homopolímeros. La hidroxiapatita (HAP) fue obtenida a partir de la incineración de hueso bovino en nuestro laboratorio. Se obtuvo una HAP con 1% de impureza en carbonato de calcio. La incorporación de esta HAP a las membranas de los polímeros mejoró significativamente tanto las propiedades mecánicas como la biocompatibilidad, utilizando para su evaluación dos tipos de células osteoblásticas: MC3T3E1 y UMR 106. Mediante ensayos in vitro utilizando células de macrófagos (RAW 264.7) se demostró que las membranas con y sin HAP no son tóxicas durante los tiempos estudiados. Finalmente, se prepararon membranas porosas de la mezcla compatibilizada, utilizando un equipo de electrospray. El material poroso ha mejorado sustancialmente la biocompatibilidad respecto de la membrana no porosa. Todos estos resultados demuestran que los materiales obtenidos y estudiados podrian ser aplicados en la reparación de tejido óseo.

Se considera que la catálisis heterogénea en la reacción de transesterificación de aceites vegetales es promisoria, dada las notorias ventajas que presenta en comparación a la catálisis homogénea. Entre ellas, la posibilidad de reutilización de los catalizadores, la facilidad para implementar procesos continuos, el hecho de que no se formen jabones y una purificación más sencilla del producto. Así, el objetivo general de esta Tesis fue orientado hacia el desarrollo de catalizadores básicos heterogéneos, y el estudio de su comportamiento en la reacción de transesterificación de aceites vegetales, con miras a la producción de biodiesel de segunda generación. En esta tesis fueron preparados dos tipos de catalizadores con la finalidad de emplearlos en dichas reacciones de transesterificación.