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Debido a su gran versatilidad y abundancia, las arcillas han sido utilizadas desde la antigüedad para diversas aplicaciones, a pesar de que se desconocían los fundamentos científicos de sus propiedades intrínsecas. Con el desarrollo del conocimiento científico-tecnológico del último siglo, se lograron determinar sus propiedades físico-químicas que les brindan dicha versatilidad.Las principales propiedades de las arcillas, en particular de las montmorillonitas, son su gran superficie específica y su capacidad de intercambio catiónico que las postulan como buenos adsorbentes de especies catiónicas. Con el objetivo de mejorar su capacidad de adsorción de moléculas orgánicas neutras o aniónicas, se propone la modificación química mediante reacciones de intercambio catiónico con sales de alquilamonio, para generar nuevos sitios de adsorción y cambios en su hidrofilicidad/hidrofobicidad.La diversidad de suelos y climas que ofrece el territorio nacional, permite la existencia de una producción muy variada de frutas entre las cuales se encuentra la de frutas de pepita en la Patagonia. En esta industria, se generan grandes volúmenes de efluentes conteniendo mezclas de fungicidas y detergentes, debido a los tratamientos post-cosecha a los cuales son sometidas las frutas. Esto genera una fuente puntual de contaminación, donde es posible la remoción de los contaminantes, previa disposición de los efluentes. Debido a la sencillez del proceso de adsorción y a la abundancia y bajo costo de las montmorillonitas en la Argentina, se plantea la hipótesis de utilización de montmorillonitas y sus productos de modificación química con sales de alquilamonio, para obtener las denominadas nano-montmorillonitas u organo-montmorillonitas, para el tratamiento de efluentes agrícolas. El objetivo de esta tesis es obtener diferentes organo-montmorillonitas y evaluar su capacidad de adsorción de tres fungicidas (fludioxonil, pirimetanil y metil-tiofanato) presentes en efluentes generados en el tratamiento post-cosecha de peras y manzanas, aportando conocimiento científico que permitan evaluar su aplicación tecnológica.En la primera parte de esta tesis se estudiarán diversas variables (tiempo, temperatura, efecto del solvente, del lavado, del ultrasonido, etc.) en la síntesis de organo-montmorillonitas a partir de una montmorillonita nacional y diferentes sales de alquilamonio (capítulo 2). Luego, estas organo-montmorillonitas obtenidas se utilizarán como adsorbentes de tres fungicidas (fludioxonil, pirimetanil y metil-tiofanato) comparando sus capacidades de adsorción con la montmorillonita natural (Capítulos 3, 4 y 5). Se caracterizarán los materiales antes y después de la adsorción con diferentes técnicas de caracterización (DRX, potencial zeta, diámetro aparente de partículas, ATD-TG y espectroscopía IR). En el capítulo 6, se estudiará la adsorción de mezclas de dos fungicidas (pirimetanil y metil-tiofanato) y se evaluará el efecto de los coadyuvantes, presentes en los formulados comerciales, en la adsorción de los principios activos. Además, se realizarán ensayos de floculación de los productos de adsorción así como también se estudiará la filtración en columna comparando la adsorción de metil-tiofanato por las organo-montmorillonitas con un carbón activado. Finalmente, se realizará un estudio preliminar de la disposición de los residuos sólidos generados luego del proceso de filtración en columna antes mencionado.

El objetivo de esta tesis fue desarrollar un nuevo proceso para la síntesis de xilenoles y trimetilfenoles que disminuya la contaminación ambiental y resulte económicamente viable. Se estudió la alquilación de m-cresol con metanol mediante catálisis heterogénea. Para ello, se investigaron distintos sólidos ácidos y ácido – base, a fin de obtener catalizadores altamente activos, selectivos, reciclables y reutilizables. Los catalizadores ácidos fueron: HBEA, ZnY, HZSM5, HMCM-22 y Al-MCM-41 y los ácido – base fueron óxidos simples de Mg y Al, óxidos mixtos de Mg-Al en las relaciones Mg/Al de 5, 2 y 1, sintetizados por co-precipitación. Sitios ácidos de fuerza moderada (Al-MCM-41) fueron más selectivos hacia la O-alquilación, que hacia la C-alquilación. La formación de xilenoles por C-alquilación fue altamente favorable sobre ZnY y HMCM-22. Ambos con sitios ácidos fuertes de naturaleza Lewis (ZnY) y Brønsted y Lewis (HMCM-22) indicando que la C-alquilación requiere de sitios ácidos fuertes. Se observó una elevada selectividad hacia el 2,5-xilenol sobre HZSM5, probablemente debido a restricciones difusivas en los poros atribuidas al menor diámetro cinético del xilenol. Todos los catalizadores desactivaron, excepto AlMCM-41. Los catalizadores ácido – base fueron activos a mayores temperaturas que los catalizadores ácidos. El óxido mixto de relación Mg/Al = 1 presentó alta selectividad hacia la C-alquilación en posición orto-, con una relación orto-/para- de 21.5 lográndose mayor selectividad hacia el 2,3,6-trimetilfenol. Si bien los óxidos mixtos son menos activos y trabajan a mayor temperatura, su desactivación fue mucho menor.

La presente tesis pretende hacer un aporte importante, mediante la aplicación del concepto de biorrefineria, estudiando una alternativa para el aprovechamiento del bagazo de caña de azúcar, un recurso lignocelulósico que se genera en los ingenios azucareros y que actualmente está destinado a la producción de energía (como combustible húmedo de caldera) y en algunos pocos casos a la producción de papel. Se evaluó específicamente la obtención de hemicelulosas y su viabilidad para la elaboración de películas biobasadas con posibilidad potencial de sustitución de materiales de origen no renovable. Se consideró la aplicación de estas películas para uso en embalaje donde se requiere que sean manipulables y con suficiente resistencia en seco y en húmedo y además posean aceptables propiedades de barrera al vapor de agua. Con el objetivo de estudiar un aprovechamiento integral del bagazo de caña de azúcar, se analizó la hidrólisis enzimática del bagazo ya tratado para la obtención de azúcares fermentables, con la posibilidad de ser utilizados en la generación de alcohol. De esta forma, partiendo de un residuo de la industria, se podría obtener un proceso integral, que genere diferentes productos de interesante valor. En esta Tesis particularmente se obtuvo xilano (que demostró ser apto para la obtención de materiales biobasados) y por otro lado, azúcares fermentables con potencial utilización en la obtención de alcohol.