• Refine Query
  • Source
  • Publication year
  • to
  • Language
  • 199
  • 60
  • 35
  • 2
  • 1
  • Tagged with
  • 296
  • 296
  • 133
  • 96
  • 75
  • 69
  • 69
  • 50
  • 44
  • 42
  • 41
  • 40
  • 36
  • 27
  • 25
  • About
  • The Global ETD Search service is a free service for researchers to find electronic theses and dissertations. This service is provided by the Networked Digital Library of Theses and Dissertations.
    Our metadata is collected from universities around the world. If you manage a university/consortium/country archive and want to be added, details can be found on the NDLTD website.
1

Procés de destintatge del paper per flotació. Avaluació de l'eficàcia de l'eliminació de tinta

Pèlach Serra, Maria Àngels 13 February 1998 (has links)
La tesi doctoral presentada té com a objectius principals l'estudi de les etapes fonamentals de desintegració i flotació en un procés de destintatge de papers vell de qualitats elevades per a poder millorar l'eficàcia d'aquestes etapes clau. Conté una revisió teòrica completa i molt actualitzada del procés de desintegració i flotació tant a nivell macroscòpic com microscòpic. La metodologia de treball en el laboratori, la posada a punt dels aparells, així com les anàlisis efectuades per a valorar la resposta del procés (anàlisi de blancor, anàlisi d'imatge i anàlisi de la concentració efectiva de tinta residual) estan descrites en el capítol de material i mètodes. La posada en marxa permet obtenir unes primeres conclusions respecte la necessitat de treballar amb una matèria primera homogènia i respecte la no significació de la temperatura de desintegració dins l'interval de treball permès al laboratori (20-50°C). L'anàlisi de les variables mecàniques de desintegració: consistència de desintegració (c), velocitat d'agitació en la desintegració (N) i temps de desintegració (t), permet de discernir que la consistència de desintegració és una variable fonamental. El valor de consistència igual al 10% marca el límit d'existència de les forces d'impacte mecànic en la suspensió fibrosa. A consistències superiors, les forces viscoses i d'acceleració dominen l'etapa de desintegració. Existeix una interacció entre la consistència i el temps de desintegració, optimitzant-se aquesta darrera variable en funció del valor de la consistència. La velocitat d'agitació és significativa només per a valors de consistència de desintegració inferiors al 10%. En aquests casos, incrementar el valor de N de 800 a 1400 rpm representa una disminució de 14 punts en el factor de destintabilitat. L'anàlisi de les variables químiques de desintegració: concentració de silicat sòdic (% Na2SiO3), peròxid d'hidrogen (% H2O2) i hidròxid sòdic (% Na2OH), proporciona resultats força significatius. El silicat sòdic presenta un efecte altament dispersant corroborat per les corbes de distribució dels diàmetres de partícula de tinta obtingudes mitjançant anàlisi d'imatges. L'hidròxid sòdic també presenta un efecte dispersant tot i que no és tant important com el del silicat sòdic. Aquests efectes dispersants són deguts principalment a l'increment de les repulsions electrostàtiques que aporten a la suspensió fibrosa aquests reactius químics fent disminuir l'eficàcia d'eliminació de l'etapa de flotació. El peròxid d'hidrogen utilitzat generalment com agent blanquejant, actua en aquests casos com a neutralitzador dels grups hidroxil provinents tant del silicat sòdic com de l'hidròxid sòdic, disminuint la repulsió electrostàtica dins la suspensió.Amb l'anàlisi de les variables hidrodinàmiques de flotació: consistència de flotació (c), velocitat d'agitació durant la flotació (N) i cabal d'aire aplicat (q), s'aconsegueix la seva optimització dins el rang de treball permès al laboratori. Valors elevats tant de la velocitat d'agitació com del cabal d'aire aplicat durant la flotació permeten eliminar majors quantitats de tinta. La consistència de flotació assoleix valors òptims depenent de les condicions de flux dins la cel·la de flotació.Les metodologies d'anàlisi emprades permeten obtenir diferents factors de destintabilitat. Entre aquests factors existeix una correlació important (determinada pels coeficients de correlació de Pearson) que permet assegurar la utilització de la blancor com a paràmetre fonamental en l'anàlisi del destintatge de papers vells, sempre i quan es complementi amb anàlisis d'imatge o bé amb anàlisi de la concentració efectiva de tinta residual. S'aconsegueixen expressions empíriques tipus exponencial que relacionen aquests factors de destintabilitat amb les variables experimentals. L' estudi de les cinètiques de flotació permet calcular les constants cinètiques (kBlancor, kERIC, kSupimp) en funció de les variables experimentals, obtenint un model empíric de flotació que relacionant-lo amb els paràmetres microscòpics que afecten realment l'eliminació de partícules de tinta, deriva en un model fonamental molt més difícil d'interpretar. Mitjançant l'estudi d'aquestes cinètiques separades per classes, també s'aconsegueix determinar que l'eficàcia d'eliminació de partícules de tinta és màxima si el seu diàmetre equivalent és superior a 50 μm. Les partícules amb diàmetres equivalents inferiors a 15 μm no són eliminades en les condicions de flotació analitzades. Es pot dir que és físicament impossible eliminar partícules de tinta de diàmetres molt diferents amb la mateixa eficiència i sota les mateixes condicions de treball. El rendiment del procés analitzat en funció de l'eliminació de sòlids per l'etapa de flotació no ha presentat relacions significatives amb cap de les variables experimentals analitzades. Únicament es pot concloure que addicionar quantitats elevades de silicat sòdic provoca una disminució tant de sòlids com de matèria inorgànica presents en les escumes de flotació. / The main objective of this dissertation is the research in fundamental stages of disintegration and flotation in a deinking process of high quality papers. This dissertation contains a complete and actual state of art in disintegration and flotation. All the experimental procedures used in the laboratory, final preparation and all the analysis attained to quantify the answer to the process are described in materials and methods chapter. Analysis of mechanical variables involved in disintegration process lead to consider that disintegration consistency is the main variable of the process. The value of 10% consistency limits the existence of mechanical effects on fibrous suspension. Using higher consistencies, viscous and acceleration effects control the disintegration stage. It exists an interaction between consistency and disintegration time. This last variable can be optimised depending on the value of consistency used. The agitation speed is significant if it works at consistencies lower than 10%. In these cases, to increment the value of N from 800 to 1400 rpm represents a diminution of 14 points in deinkability factor. Analysis of chemical variables involved in disintegration process provides significant results. Sodium silicate presents a high dispersing effect corroborated with distribution curves of ink particles diameters obtained by image analysis. Sodium hydroxide also presents a dispersing effect not so important as the effect of sodium silicate. These dispersing effects are due to the increase in electrostatic repulsions that these reagents give to the suspension. Hydrogen peroxide used generally as a bleaching agent, acts in these cases neutralising hydroxyls groups coming from sodium silicate and sodium hydroxide. Analysis of hydrodynamic variables related to flotation process leads to their optimisation in the working range allowed in the laboratory. High values of agitation speed and air ratio used in flotation stage permits to eliminate higher amounts of ink particles. Flotation consistency is optimised in function of fluid conditions inside the flotation cell. Analytical methodologies lead to obtain different deinkability factor. It exists an important correlation between these factors assured by Pearson's correlation coefficients. This good correlation allows assuring the utilisation of brightness as a fundamental parameter in deinking analysis of waste papers, always complemented with image analysis or with analysis of effective residual ink concentration. It can be obtained empirical expressions (exponential equations) that they can relate these deinkability factors with experimental variables. Studies of flotation kinetics allow calculating kinetic constants (kBrighteness, kERIC, kSupimp) in function of experimental variables, obtaining a flotation empirical model. If this model is related to real parameters that affect elimination of ink particles by air bubbles, it inclines towards a fundamental model much more difficult to interpret. Using kinetic analysis, it can be determined that ink particle elimination effectiveness is maximum when ink particle diameter is higher than 50 μm. Particles smaller than 15 μm are not eliminated by flotation. Yield process analysed as solids evacuated in foam flotation shows only a little relation with the presence of sodium silicate in disintegration stage. All other variables doesn't present a significant relation.
2

Síntesis, estructura y aplicaciones de poliésteres secuenciales derivados de ácido glicólico y w-hidroxiácidos

Martínez Palau, Meritxell 16 April 2008 (has links)
Tesi per compendi de publicacions / La creciente demanda de materiales biodegradables para su utilización en el campo de la biomedicina ha incrementado el interés en la síntesis de nuevos polímeros. Los poliésteres alifáticos constituyen el grupo de polímeros más extensamente estudiado ya que la presencia de grupos éster les confiere una gran susceptibilidad a la degradación. En concreto, los poliésteres derivados de glicolida constituyen el grupo de materiales actualmente más empleados. Estos polímeros se preparan mediante polimerización por apertura de anillo de la correspondiente mezcla de lactonas y, en consecuencia, presentan una distribución estadística de sus unidades. Sin embargo, la obtención de polímeros con una disposición alternante también resulta interesante puesto que se espera un incremento considerable en la cristalinidad y un cambio notable en las propiedades físicas.La finalidad de este trabajo es la síntesis de poliésteres de secuencia regular y constituidos por ácido glicólico y w-hidroxiácidos. En concreto, se estudiarán dos poliésteres, el poli[(ácido glicólico)-alt-(ácido 6-hidroxihexanoico)] y el poli[(ácido 4-hidroxibutírico)-alt-(ácido glicólico)]. Los polímeros se han obtenido adaptando una ruta sintética que se ha revelado efectiva en la obtención de distintas poliesteramidas derivadas del ácido glicólico. Ésta se caracteriza por una etapa final donde se efectúa una polimerización térmica que tiene como fuerza impulsora la formación de un cloruro metálico.Además de la síntesis, el trabajo comprende la caracterización fisicoquímica y estructural de todos los compuestos sintetizados así como el estudio de las propiedades térmicas de los polímeros obtenidos. Se ha realizado un estudio cinético de polimerización de los monómeros y de cristalización de los poliésteres sintetizados mediante calorimetría diferencial de barrido.Dada la importancia de la morfología y estructura del polímero en las propiedades físicas y en sus aplicaciones, se han realizado estudios sobre la estructura de los poliésteres con rayos X y microscopia electrónica. Además, se han realizado experimentos en resolución temporal de dispersión de rayos X a bajo ángulo (SAXS) y de difracción (WAXD) de radiación sincrotrón.Independientemente de la destinación o uso específico de los biomateriales, es necesario estudiar la biocompatibilidad de los polímeros con posibles aplicaciones en el campo de la biomedicina. Por esta razón, se ha evaluado la degradabilidad y la citotoxicidad de los dos polímeros. Se ha estudiado la degradación hidrolítica de ambos poliésteres en tampón fosfato (pH 7.4) a diferentes temperaturas así como la degradación enzimática utilizando enzimas con actividad proteolítica (proteinasa K) y estearasa (lipasa de Pseudomonas cepacia).Finalmente se ha evaluado el potencial de los poliésteres obtenidos como matriz de un sistema de liberación de fármacos. De esta forma se han preparado microesferas de los dos polímeros mediante la técnica de emulsión-extracción/evaporación del solvente y se han cargado con un fármaco de naturaleza hidrofóbica como el triclosán.El conocimiento de la conformación molecular y las preferencias en el empaquetamiento cristalino de compuestos modelo es una herramienta útil para la determinación de la estructura de polímeros ya que los mismos pueden ser fragmentos representativos de la cadena polimérica. Por ello, se ha resuelto la estructura de cuatro compuestos modelo: biscloroacetil- 1,4-butanodiol, bisbromoacetil-1,4-butanodiol, N,N'-bisbromoacetil-1,4-butanodiol y morfolino-2,5-diona. / The development of new biodegradable polymers is a subject of great interest due to their potential applications as both commodity and speciality materials. Most of the commercially available biodegradable polymer devices are polyesters due to their labile ester groups. For example, it should be pointed out the homopolymer and copolymers of glycolide which are mainly used in the biomedical field since their degradation products can be metabolizable by the human organism. The indicated copolymers are usually prepared by ring opening polymerization of glycolide and appropriate cyclic copolymers, and consequently have a random microstructure that hinders their crystallization.The synthesis and characterization of two alternating copolymers of glycolic acid and w-hydroxy acids, named poly[4-hydroxybutyric acid-alt-glycolic acid] and poly[glycolic acid-alt-6 hydroxyhexanoic acid], were studied in this Thesis. A new synthetic method based on a thermal polycondensation with formation of a metal salt as a driving force has been developed. The new procedure and allows to obtain a highly porous material once the salt has been removed by washing with polar solvents.All the products obtained have been identified by means of nuclear magnetic resonance and infrared spectroscopy. Furthermore, the kinetics of the thermal polycondensation reaction and the thermal properties of the final products have been studied employing differential scanning calorimetry and thermogravimetric analysis.It is generally accepted that the macroscopic properties of polymers are governed by their microscopic morphology. For this reason, crystallization has been studied by using different techniques such as differential scanning calorimetry, optical microscopy and simultaneous time-resolved small angle Xray scattering (SAXS) and wide angle X-ray diffraction (WAXD). The structure of the new synthesized polymers has also been studied by means of X-ray diffraction and electronic microscopy.Biocompatibility of materials to be used in biomedical applications must be tested, independently of their use or destination. Degradability and cytotoxicity of the two studied polyesters have been assayed. Hydrolytic degradation studies have been performed in buffered solution (pH 7.4) at 37 ºC and also at higher temperature. Enzymatic degradation has also been evaluated by using different kinds of enzymes with a proteolytic (proteinase K) and a estearase (lipase from Pseudomonas cepacia) activity.The applicability as a drug delivery system has been evaluated for both polymers. Microspheres have been successfully prepared by the emulsion-evaporation solvent method. Encapsulation and release of triclosan in a cellular medium and in Sörensen solution were studied.Finally, the structure of several related model compounds was investigated in order to obtain crystallographyc parameters and main packing features. The studied compounds were: butane-1,4-diyl bis(chloroacetate), butane-1,4-diyl bis(bromoacetate), N,N'-butane-1,4-diylbis(bromoacetamide)and morpholine-2,5-dione.
3

Textiles funcionales obtenidos a partir de la incorporación de nanopartículas poliméricas

Vílchez Maldonado, Silvia 21 March 2014 (has links)
Tesi realitzada a l'Institut de Química Avançada de Catalunya (CSIC) / El objetivo principal de la presente tesis es el diseño de nanopartículas de etilcelulosa para su utilización como vehículos de principios activos o sustancias lipofílicas y su deposición sobre un tejido, con la finalidad de obtener textiles funcionales. Para ello, se seleccionó como sustancia lipofílica modelo un filtro solar orgánico y como sustrato textil tejido de algodón. Debido a las características de la sustancia lipofílica seleccionada, el objetivo final de este trabajo es la obtención de tejido de algodón con propiedades protectoras frente a la radiación ultravioleta mediante la aplicación de nanopartículas poliméricas funcionales de etilcelulosa, preparadas por el método de evaporación del solvente a partir de nano-emulsiones aceite en agua (O/W). Por consiguiente, este estudio engloba el diseño de nanomateriales, su aplicación al tejido y estudio de la interacción entre las nanopartículas y el sustrato textil, y la evaluación de las propiedades finales de los tejidos tratados con nanopartículas. Las principales etapas de esta tesis son las siguientes: - Obtención de nanopartículas de etilcelulosa a partir de nano-emulsiones aceite en agua (O/W) utilizadas como plantilla o Estudio de la formación y caracterización de nano-emulsiones o Obtención de nanopartículas a partir de las nano-emulsiones seleccionadas -Aplicación de las nanopartículas sobre el tejido de algodón -Determinación de las propiedades del tejido tratado con nanopartículas Las investigaciones desarrolladas han permitido alcanzar las siguientes conclusiones principales: - Las nano-emulsiones estudiadas presentan suficiente estabilidad a 25ºC para ser utilizadas como plantilla para la obtención de nanopartículas poliméricas de etilcelulosa de tamaño <100 nm mediante el método de evaporación del solvente. - La determinación indirecta de la concentración de filtro solar en las nanopartículas por HPLC ha permitido concluir que el proceso de evaporación del solvente no induce la difusión del filtro solar hacia la fase continua del sistema, obteniendo un alto rendimiento de encapsulación (>95%). - La incorporación del agente reticulante Desmodur N100 en la fase oleosa de la nano-emulsión permite la obtención de nanopartículas insolubles en solventes orgánicos tales como etanol. Ello se ha atribuido a la reticulación de las cadenas de etilcelulosa. - La caracterización de los tejidos tratados con nanopartículas puso de manifiesto que los métodos convencionales de acabado del tejido “impregnación del tejido-paso por el foulard-secado” son adecuados para la incorporación de nanopartículas en una proporción suficiente como para otorgar funcionalidad de protección UV al tejido de algodón. - A partir de los resultados obtenidos se dedujo que en el mecanismo de anclaje de las nanopartículas en el tejido de algodón probablemente predomina la penetración de cadenas de celulosa (que se encuentran por encima de su Tg) en las cadenas poliméricas que forman las nanopartículas, formando un entrelazado que aumenta la resistencia de las nanopartículas frente a los procesos de lavado. - La evaluación de las propiedades de protección frente a la radiación UV de los tejidos tratados indica que las diversas modificaciones realizadas en el proceso de deposición de las nanopartículas sobre el tejido de algodón han permitido mejorar las propiedades de protección UV de los tejidos tratados, llegando a obtener textiles con una capacidad de protección excelente (UPF=50+). - Las medidas de transmitancia de los tejidos después de los lavados y la evaluación del detergente empleado pusieron de manifiesto que la capacidad de protección frente a la radiación UV resulta de una contribución del filtro solar de las nanopartículas que resisten después de los lavados (absorción en el intervalo UVB), y el agente blanqueante del detergente depositado en los lavados (absorción en el intervalo UVA). / The main objective of this thesis is the design of ethylcellulose nanoparticles for use as vehicles of lipophilic active substances and their deposition on fabric, to obtain functional textiles. For this purpose, it was selected as a model substance a lipophilic organic sunscreen and cotton fabric as textile. Due to the characteristics of the selected lipophilic substance, the final goal is to obtain UV protective cotton fabric. The main stages of this thesis are: - The preparation of ethylcellulose (EC) nanoparticles loaded with a sunscreen from oil in water nano-emulsions used as templates by the solvent evaporation method. - The application of EC nanoparticles on cotton fabric - The determination of the properties of the textile treated with the nanoparticles Following, the main conclusions of this work are described: - Nano-emulsions studied show sufficient stability to be used as template for the preparation of EC nanoparticles using the solvent evaporation method. - The determination of the concentration of sunscreen in nanoparticles by HPLC allow to conclude that the evaporation process of the solvent does not induce diffusion of sunscreen to the continuous phase (encapsulation efficiency > 95 % ). - The incorporation of the crosslinker Desmodur N100 in the oil phase of the nano-emulsion allows obtaining nanoparticles insoluble in organic solvents such as ethanol. - Characterization of treated fabrics showed that conventional fabric finishing methods "impregnation-padding-drying " are suitable to provide UV protection to fabric. - Evaluation of the properties of protection against UV radiation of the treated fabrics indicates that various modifications to the process of deposition of nanoparticles on the cotton fabric have improved fabric UV properties (UPF = 50+). - Results suggest that cotton textile UV protection is caused by nanoparticles (UVB absorption) and optical whitening agent deposition from detergent used in washing (UVA absorption).
4

Estudio cinético de la hidrotermólisis de compuestos modelo de lignina en agua sub- y supercrítica

González Sánchez, Guillermo 12 March 2004 (has links)
El presente trabajo estudia y describe, mediante modelos cinéticos, las reacciones de hidrotermólisis de compuestos modelo de lignina en agua subcrítica y supercrítica. El ácido vinílico y el dibencil éter fueron los compuestos modelo escogidos para explorar la hidrólisis térmica de algunos grupos funcionales de interés industrial a partir de recursos renovables, principalmente la biomasa vegetal, se presenta como un campo promisiorfio desde el punto de vista económico. Así mismo, el desarrollo de procesos químicos que eliminen la utilización de solventes caros y tóxicos, sustituyéndolos por compuestos baratos e inocuos, está volviéndose obligatorio para abatir costes de producción y para cumplir las cada vez más estrictas normas medioambientales.Las reacciones de termo hidrólisis del ácido vinílico en agua alrededor del punto crítico se investigaron en un reactor tubular continuo a temperaturas de entre 280 y 500 ºC y para presiones de entre 225 y 300 bar.- La principal reacción de descomposición del ácido vainílico es la descarboxilación para dar lugar a la formación del 2-metoxi-fenol (guayacol). La cinética de la descarboxilación es de primer orden respecto a la concentración de ácido vainíllico. La velocidad de esta disminuye con la presión en la región de temperaturas supercrítica. Los productos que se formaron a través de las reacciones en competencia de hidrólisis y de pirólisis del guayacol también fueron considerados.A partir del análisis de los datos experimentales, se propone un esquema de rutas de reacción para poder establecer los balances de materia de todas las especies de reacción. El modelo cinético fue resuelto a través de integración numérica para calcular los valores de las constantes de velocidad. Se halló un buen acuerdo entre los valores experimentales y los valores predichos por el modelo para los perfiles de rendimiento fraccional con el tiempo de las diferentes especies de reacción.Se ha estudiado, así mismo, la conversión por hidrólisis térmica del dibencil éter en agua sub- y supercrítica así como la selectividad hacia los productos principales de reacción. El estudio experimental se llevo a cabo en un reactor de flujo continuo cubriendo un rango de presión de entre 225 y 362 bar, temperaturas desde 325 hasta 390 ºC y tiempos de reacción cortos para minimizar las reacciones secundarias de los productos principales. La relación molar entre agua y compuesto orgánico, Ow, se fijó en 100 molH2OmolDBEo -1. Se identificaron dos rutas de reacción del dibencil éter en competencia: la hidrólisis, a partir de la cual se generó alcohol bencílico que produjo tolueno y benzaldehído. Para desarrollar el modelo cinético, se propuso un esquema de vías posibles de reacción. Este modelo tomó en cuenta el efecto de la concentración de protones sobre las velocidades de reacción. Las constantes de velocidad se estimaron a partir de los datos experimentales. El efecto de la presión sobre las velocidades de reacción es despreciable para las temperaturas subcríticas, mientras que las constantes de velocidad de las diferentes supercríticas. El volumen de activación del estado de transición de estas rutas de reacción positivo, concordando con los valores reportados para rutas de reacción por radicales libres así como el mecanismo SN1 para la hidrólisis de éteres. Se observó una zona de transición para las temperaturas supercríticas, en donde los volúmenes de activación presentan un cambio en magnitud. En el caso de la reacción de hidrólisis, dichos cambios se explican por las fuertes interacciones electrostáticas que se dan entre las moléculas del solvente, de los reactivos y del complejo activado.En general, los resultados experimentales muestran que es posible diseñar alrededo del punto crítico del agua, las propiedades fisicoquímicas del solvente requeridas para la despolimerización de lignina a través de la correcta selección de los parámetros de operación. Así mismo, dichos resultados requieren investigaciones complementarias que involucren la utilización de técnicas espectroscópicas y modelado con simulación molecular con el propósito de obtener información valiosa sobre aspectos importantes de las interacciones electrostáticas entre todas las especies de reacción. Así como para predecir correctamente el comportamiento de fases en la solución de reacción. / In this manuscript wee study and describe the hydrothermolysis reactions of lignin model compounds in sub and supercritical water, through the proposal of kinetical models. We selected vanillic acid and dibenzyl ether as model compounds for exploring the hydrothermal reactivity of some functional groups appearing in lignin structure. The utilization of renewable materials, in particular biomass, for producing fuels and chemical derivatives represents a promissory field from an economical point of view. Moreover, the development of chemical processes that substitute harmful, expensive solvents with cheap and innocuous ones is becoming mandatory for diminishing operation costs whilst obeying stringent environmental regulation.The hydrothermal reactions of vanillic acid in water near the critical point have been investigated in a continuous tubular reactor at temperatures between 280 and 500 ºC and pressures between 225 and 300 bar. Formation of 2-methoxy-phenol (guaiacol) as primary product through decarboxylation of vanillic acid is the main decomposition reaction. Decarboxylation kinetics is first order on vanillic acid concentration. The decreases with pressure at supercritical temperatures. The effect of pressure on reaction rates above the critical temperature is discussed on the basis of a reaction mechanism that involves an activated state with a positive volume of activation, which corresponds to an unimolecular dissociation. The secondary products formed through competitive hydrolytic and pyrolytic reactions of 2-methoxy-phenol are also considered.We propose a reaction pathways scheme for establishing the mass balances for all the reaction species. The kinetic model was solved by numerical integration to compute the rate constant values. Good agreement is found between the experimental values and the predicted ones by the model for the fractional yield profile with time of the various reaction species.We have also studied the hydrothermal conversion of dibenzyl ether in sub- and supercritical water and the selectivity towards the main reaction products. The experimental study has been performed in a continuous flow reactor covering pressures from 225 to 362 bar, temeperatures form 325 to 390 ºC and short reaction time to minimize secondary reactions of the primary products. The molar ratio between water and the organic compound, Ow, was fixed at 100 modH2OmolDBE0-1. The main reaction products have been identified and quantified by means of HPLC/UV analysis. Two competitive reaction pathways for dibenzyl ether are identified: hydrolysis, which account for benzyl alcohol formation, and pyrolysis accounting for toluene and benzaldehyde production. A reaction pathway has been proposed for developing a kinetic model. The rate constants have been estimated from the experimental data. The effect of pressure on the reaction rates is negligible for the subcritical temperatures, while the rate constants for the different reactions decrease with pressure in the temperature region. The activation volume for the transition state of these reaction pathways is positive, in agreement with reported values for free-radical pathways and with a SN1 mechanism for ether hydrolysis. A activation volumes have a change in magnitude. These changes are explained in terms of strong electrostatic interactions between solvent, reactants and activated complex for the hydrolysis reaction.Overall, our results show that it is possible to tune the solvent physico-chemical properties needed for lignin depolymerization, through the optimal choose of operation parameters near the critical point of water. They also claim for complementary research using spectrometry techniques and molecular simulation modelling in order to reveal important aspects about electrostatic interactions between all the reaction species, as well to predict phase behaviour in reaction solution.
5

Structure and reactivity of endohedral (metallo)fullerenes

García Borràs, Marc 29 May 2015 (has links)
It all started in 1985, when Kroto, Smalley and Curl discovered by serendipity a new carbon allotrope. They synthesized for the first time the C60 molecule, and named it as ”Buckminsterfullerene”, because of the similarity between its structure and the famous geodesic dome designed by the architect Richard Buckminster Fuller. An interesting type of fullerenes are the so-called endohedral (metallo)fullerenes, which are fullerenes containing atoms, small molecules or metallic clusters inside. A huge interest in this new class of molecules has been awakened mainly due to their potential applications in many different fields, for example in (bio)medicine as a magnetic resonance imaging contrast agents, or in photovoltaics as a new and more efficient dye sensitized solar cells. To that end, it is essential to know and understand their chemical structure and reactivity to ensure their use for (bio)medical purposes and to modify their properties to develop new fullerene-based technology devices or biomaterials. In this thesis the chemical structure and reactivity of endohedral (metallo)fullerenes is studied in detail using state-of-the-art computational tools / Al 1985, Kroto, Curl i Smalley van sintetitzar per primera vegada la molècula C60, i la van anomenar ”Buckminsterful·lerè” degut a la similitud entre la seva estructura i la famosa cúpula geodèsica dissenyada per l’arquitecte Richard Buckminster Fuller. Un tipus de ful·lerens molt interessants són els anomenats (metalo)ful·lerens endohèdrics, que són aquells que contenen àtoms, molècules petites o agregats metàl·lics encapusulats al seu interior. Des del seu descobriment s’ha despertat un enorme interès en aquestes molècules degut a les seves potencials aplicacions en camps molt diferents, com per exemple en (bio)medicina per al seu ús com a agents de contrast en imatge per ressonància magnètica, o en el camp de l’energia fotovoltaica per a la fabricació de noves cèl·lules solars. Per aquesta raó, és imprescindible conèixer i entendre la seva estructura i reactivitat química per tal de garantir el seu ús amb finalitats (bio)mèdiques i per modificar les seves propietats per desenvolupar nous (bio)materials basats en ful·lerens. En aquesta tesi, l’estructura química i la reactivitat dels (metalo)ful·lerens endohèdrics s’estudien en detall utilitzant les eines de la química computacional
6

CONVERSION OF SLUDGE BIOMASS INTO CATALYSTS: ENVIRONMENTAL TREATMENT APPLICATIONS

Athalathil Ramankutty, Sunil 16 October 2014 (has links)
La força d'aquest objectiu de la recerca és l'ús de catalitzadors a base de fangs (SBC) per al tractament d'aigües residuals en els mètodes de tractament biològics i químics en condicions ambientalment acceptables. Aquesta investigació presenta una forma alternativa de reutilitzar els materials de rebuig de les plantes de tractament d'aigües residuals i el rendiment dels nous catalitzadors en les aplicacions de tractament de medi ambient, sobretot en els processos d'oxidació biològica i avançats (POA), com l'ozonització, reacció foto i oxidació amb aire humit catalítica. Aquest estudi inclou característiques importants com la carbonització, la impregnació del metall, la caracterització de la superfície, i el mecanisme de degradació dels contaminants en els processos de reacció biològics i oxidació. Els nanocompostos / TiO2 de carboni llots van ser sintetitzats per diferents mètodes clàssics i l'estudi del disseny i fabricació de materials fotocatalítics avançades en el marc de la nanociència es presenta. / La fuerza de este objetivo de la investigación es el uso de catalizadores a base de lodos (SBC) para el tratamiento de aguas residuales en los métodos de tratamiento biológicos y químicos en condiciones ambientalmente aceptables. Esta investigación presenta una forma alternativa de reutilizar los materiales de desecho de las plantas de tratamiento de aguas residuales y el rendimiento de los nuevos catalizadores en las aplicaciones de tratamiento de medio ambiente, sobre todo en los procesos de oxidación biológica y avanzados (POA), como la ozonización, reacción foto y oxidación con aire húmedo catalítica. Este estudio incluye características importantes como la carbonización, la impregnación del metal, la caracterización de la superficie, y el mecanismo de degradación de los contaminantes en los procesos de reacción biológicos y oxidación. Los nanocompuestos / TiO2 de carbono lodos fueron sintetizados por diferentes métodos clásicos y el estudio del diseño y fabricación de materiales fotocatalíticos avanzadas en el marco de la nanociencia se presenta. / The strength of this research aim is to use sludge-based catalysts (SBCs) for the treatment of wastewaters in the biological and chemical treatment methods at environmentally acceptable conditions. This research presents an alternative way to reuse waste materials from wastewater treatment plants and the performance of new catalysts in the environmental treatment applications, especially in the biological and advanced oxidation processes (AOPs) such as ozonation, photo reaction and catalytic wet air oxidation. This study includes important features such as carbonisation, metal impregnation, surface characterization, and degradation mechanism of pollutants on the biological and oxidative reaction processes. The sludge carbon/TiO2 nanocomposites were synthesized by different classical methods and the study of the design and fabrication of advanced photocatalytic materials in the framework of nanoscience is presented.
7

Analysis of cooperation and electron delocalization in intermolecular hydrogen bonds

Guillaumes Domènech, Laia 15 June 2015 (has links)
This thesis presents different studies on hydrogen bonds that occur between two molecules. It is because of the biological importance of DNA that the base pairs, and other compounds with similar hydrogen bonds as these base pairs, have been studied in this thesis. The main objective of the thesis is to understand Resonance Assisted Hydrogen Bonds (RAHB). There are two well-defined parts in this thesis. First, electron delocalization indices are used in order to have a better image of the HB formation in our systems. Secondly, a decomposition of the hydrogen bond energy allows understanding the components of the bonding energy and identifying which are responsible for the extra stabilization that compounds with RAHB show. Both computational approaches show that the π electrons are not responsible for the enhanced stability of the RAHB / Aquesta tesi presenta diferents estudis sobre enllaços d’hidrogen que tenen lloc entre dues molècules. La importància biològica de l’ADN ha portat a escollir com a sistemes d’estudi les seves parelles de bases i altres compostos que mostren enllaços semblants. El principal objectiu de la tesi és entendre els enllaços d’hidrogen assistits per ressonància (RAHB). En aquesta tesi hi ha dues parts ben diferenciades. Primerament, s’usen índexs de deslocalització electrònica, que permeten tenir una imatge més clara de la formació dels enllaços d’hidrogen en els nostres sistemes. En segon lloc, la descomposició de l’energia dels enllaços d’hidrogen permet entendre els components de l’energia d’enllaç i identificar els responsables de l’extra estabilització que presenten els compostos amb RAHB. Els dos enfocaments computacionals mostren que els electrons π no són responsables de la millor estabilitat dels RAHB
8

Presència, mobilitat i risc d'elements traça en sòls naturals. Els mecanismes de sorció com a reguladors de l'equilibri sòl-aigua.

Martinez-Lladó, Xavier 12 June 2008 (has links)
La correcta gestió del sòl és fonamental per a la protecció d'aquest vector ambiental que serveix de suport a bona part de les activitats de la societat actual i constitueix un actor important en els cicles biogeoquímics globals. La contaminació per elements traça i els riscs per a la salut humana i els ecosistemes, derivats de la presència d'aquests en el sòl, és un problema ambiental de consideració important. En aquest aspecte, nombroses agències i administracions, ja han començat a implementar polítiques de protecció basades en els anomenats Criteris de Qualitat del Sòl (CQS), els quals estableixen uns valors llindar que defineixen els límits de concentració en el sòl per a la presa de decisions. Degut als diferents processos de descomposició de la roca mare, els elements traça es troben de forma natural en el sòl. L'enorme variabilitat d'aquest vector, juntament amb la influència de la geologia subjacent implica que, abans de l'establiment de CQS, és necessàri conèixer la concentració de fons d'elements traça en el sòls de cada regió.Les metodologies d'anàlisi de risc són una eina molt important per a l'establiment de CQS. A partir de la definició d'un escenari representatiu i mitjançant un model d'exposició de la població d'estudi, les eines d'anàlisi de risc son capaces de definir la dosi rebuda. Aquestes metodologies ténen en en compte les característiques toxicològiques i l'exposició de la població d'estudi a cada compost o element i estableixen els valors llindar per sota del qual el risc associat a la presència de contaminants en el sòl és assumible.No obstant això, aquests càlculs requereixen un coneixement exhaustiu de la toxicitat de les substàncies i la seva mobilitat entre els diferents compartiments ambientals. Els elements traça presents en el sòl poden ser transportats fins a les aigües subterrànies, un compartiment ambiental molt més sensible i al qual la població està molt més exposada. És per aquesta raó que és de vital importància conèixer els mecanismes que regulen la mobilitat de contaminants en el sistema sòl aigua i l'obtenció de models que prediguin aquesta mobilitat de forma correcta en les diferents condicions ambientals que poden tenir lloc a la natura.En una primera part, aquesta tesi s'ha centrat en el càlcul dels nivells de fons d'elements traça en sòls de Catalunya com a etapa prèvia a l'establiment de CQS. Mitjançant eines SIG, s'ha dissenyat una campanya de mostreig per obtenir mostres de sòls naturals representatives de la totalitat del territori. L'anàlisi per ICP-MS i el posterior tractament estadístic de les dades, han permès el càlcul dels valors de fons i referència per a 17 elements traça en sòls de Catalunya. També s'ha estudiat la relació amb la geologia subjacent, així com l'efecte de l'ús del sòl.Seguidament, s'ha estudiat la mobilitat d'antimoni en sòls carbonàtics naturals adoptant l'aproximació de composició generalitzada.A partir d'experiments batch i en columna s'ha estudiat la capacitat de retenció d'antimoni d'aquests sòls i s'han desenvolupat models empírics per a la predicció de la seva mobilitat.Aplicant l'aproximació d'additivitat de components, s'han estudiat els mecanismes que controlen la retenció d'antimoni i seleni en òxi-hidròxids de ferro. A partir d'experiments batch amb goetita i hematita naturals s'ha verificat l'aplicabilitat diferents mecanismes químics proposats a la literatura per a la complexació de selenit i selenat en aquestes dues fases minerals. En el cas de l'antimoni, s'ha estudiat l'efecte de la temperatura, la força iònica i el pH sobre la capacitat de sorció de la goetita sintètica i s'ha proposat un mecanisme de complexació superficial.En l'últim apartat s'apliquen les metodologies d'anàlisi de risc per calcular la concentració màxima d'elements traça admissible en el sòl. S'han definit escenaris d'exposició que han permès quantificar el risc associat a la presència d'elements traça en el sòl i s'ha calculat la concentració màxima admissible per a les diferents vies d'exposició.Finalment, a partir dels resultats obtinguts en els capítols anteriors, s'ha estudiat l'aplicabilitat de l'aproximació de l'additivitat de components i composició generalitzada per a la predicció de la mobilitat de contaminants. Utilitzant codis de transport geoquímic, s'ha definit un model conceptual per estudiar els efectes sobre el càlcul del risc associat a la presència de contaminants en el sistema sòl-aigua. / An adequate management of the soil system is essential in order to protect this media where current society develops most of its activities and which acts as a main actor in the global biogeochemical cycles. Trace element pollution and its associated risk for the human health and ecosystems is a concerning environmental problem. In this framework, numerous enviromental agencies and governments have already developed protection policies based in what is called Soil Quality Guidelines (SQG) and establishing treshold values which define concentration limits for decision taking.Trace elements are naturally occurring in soil due to parent material descomposition. The huge variability that soil shows, together with influence of the underlying geology, makes regional background values development a necessary step prior to SQG definition.Risk assessment methodologies configure a fundamental tool for the SQG establishment. Based in the definition of representative scenarios and using an exposure model, risk assessment tools are capable of calculating the received dose. These methodologies take into account toxicological characteristics a population exposure to each contaminant in order to calculate the treshold values below which the risk associated to the presence of trace elements in soils is acceptable.However, these calculations require and exhaustive knowledge of the subtances toxicity and mobility between each environmental compartment. Trace elements in soil can be transported to groundwater, a more vulnerable media to which population is more exposed. For this reason, it is crucial to understand the mechanisms involved in pollutants mobility in the soil-water system and the development of models capable of predict this mobility within the naturally occuring environmental conditions.In the first part, this thesis has focused in the definition of the background levels of trace elements in soils of Catalunya as a previous stage to the SQG establishment. Natural soil samples representative of the whole region have been obtained by means of sampling campaign designed with GIS tools. ICP-MS analysis and subsequent statistical treatment of the data allowed to calculate background and reference values for 17 trace elements in catalan soils. Relationship with underlying geology and soil use influence have also been investigated.Antimony mobility in natural carbonaceous soils has also been studied using the generalized composition approach. Batch and column experiments allowed to investigate the retention capacity of these soils and the development of empirical models for prediction purposes.Using the component additivity approach, retention mechanisms that control antimony and selenium in iron oxi-hydroxides have also been studied. Batch experiments with natural goethite and hematite provided evidences of the applicabilty of previously purposed mechanisms for selenite and selenate complexation to synthetic minerals to natural materials. The effect of temperature, ionic strenght and pH in the interaction between goethite and antimony has been studied. A surface complexation mechanism for this interaction has also been proposed. In the last chapter, risk analysis tools are used to compute the maximum acceptabletrace element concentration in soils for human health. Exposure scenarios have been defined in order to quantify the risk associated to the presence of trace elements in soils.Finally, the applicability of the component additivity and generalized composition approach for the prediction of pollutants mobility have been studied. Using geochemical transport codes, a conceptual model has been defined in order to study the influence in the risk assessment of pollutants in the soil-water system.
9

Study of Denitrification and Reductive Dechlorination Processes Applied to Groundwater Bioremediation

Calderer Perich, Montserrat 23 June 2010 (has links)
La present tesi es basa en l'estudi dels processos de bioremediació com a tecnologies de descontaminació d'aqüífers.Concretament, es pretén estudiar la desnitrificació i la decloració reductiva com a tecnologies de bioremediació per eliminar, respectivament, els nitrats i els hidrocarburs alifàtics clorats (o CAHs, de chlorinated aliphatic hydrocarbons) de les aigües subterrànies contaminades. A més, es pretén aplicar tecnologies avançades que permetin millorar en el coneixement d'aquests processos.L'aqüífer associat a la riera d'Argentona, situat a Argentona (Espanya), ha estat la zona d'estudi per tal d'investigar el procés de desnitrificació. En primer lloc, s'han dut a terme experiments en batch amb aigua subterrània i sòl subsuperficial del mencionat aqüífer. A partir d'aquests primers estudis, s'ha observat la baixa capacitat de l'aqüífer per eliminar els nitrats de manera natural, però alhora s'ha vist la viabilitat d'aplicar un procés de bioremediació com és l'addició de matèria orgànica. Paral·lelament, s'ha estudiat la influència de diferents factors com ara la presència d'oxigen i la tipologia de donador d'electrons sobre el procés de desnitrificació.Posteriorment, s'ha desenvolupat un model matemàtic per descriure el consum d'oxigen, de nitrats i de matèria orgànica per part de la població microbiana facultativa i heterotròfica present en el material d'aqüífer. Alguns paràmetres del model han estat calibrats i s'ha estudiat la qualitat d'aquests paràmetres. El model desenvolupat constitueix una primera aproximació per tal d'obtenir un model de desnitrificació in situ.Per tal d'avançar en l'estudi del procés de desnitrificació en condicions naturals, s'han realitzat experiments en dinàmic simulant el flux d'aigua subterrània a través de l'aqüífer. L'eficiència d'injectar matèria orgànica en aquestes condicions s'ha demostrat.Paral·lelament, s'han estudiat els efectes hidrodinàmics de l'aplicació de la bioremediació i, els resultats han demostrat la importància de dissenyar acuradament les tecnologies de bioremediació a escala de camp. Per altra banda, s'ha descrit la desnitrificació en condicions dinàmiques integrant en un model matemàtic les reaccions bioquímiques i els processos de transport que tenen lloc a la columna experimental.Finalment, s'han aplicat les noves tecnologies de biologia molecular per entendre els efectes de l'aplicació d'un procés de bioremediació a nivell microbià. Per una banda, l'aplicació de la tècnica de la reacció en cadena de la polimerasa a temps real (o real-time PCR, de real-time polymerase chain reaction) ha demostrat el creixement de la població microbiana i, concretament, de la població desnitrificant en el material d'aqüífer estimulat. Per altra banda, l'electroforesi en gel de gradient desnaturalitzant (o DGGE, de denaturing gradient gel electrophoresis) ha permès investigar els canvis en la població microbiana indígena del material d'aqüífer a causa de l'estimulació amb matèria orgànica.Amb l'objectiu d'avançar en el coneixement dels processos de bioremediació en aigües subterrànies, s'ha estudiat també la decloració reductiva de CAHs. En aquest cas, s'han aplicat metodologies experimentals destinades a l'estudi de la posible aplicació d'una barrera reactiva permeable per eliminar una ploma que conté majoritàriament cis-1,2-dicloroetilè i clorur de vinil, i que flueix cap al riu Zenne, prop de la ciutat de Brussel·les (Bèlgica).L'estudi ha inclòs experiments en batch per tal d'investigar el potencial degradatiu del material d'aqüífer i dels propis sediments del riu Zenne. Així mateix, també s'han dut a terme experiments en columna que simulaven el flux d'aigua subterrània a través dels sediments del riu o del material d'aqüífer. Els resultats han demostrat el gran potencial degradatiu dels sediments, que a la llarga es podrien potenciar com a biobarrera natural del sistema per tal de prevenir que les aigües contaminades arribin a l'aigua superficial del riu Zenne. / This thesis is based on the study of bioremediation processes as reliable technologies to remove contaminants from groundwater.Specifically, it is aimed to study denitrification and reductive dechlorination as bioremediation technologies to remove nitrates and chlorinated aliphatic hydrocarbons (CAHs), respectively, from polluted groundwater. In addition, it is aimed to apply advanced technologies which allow improving on the knowledge of these processes.The aquifer associated to the Stream Argentona, located in Argentona, Catalunya (Spain), was selected as study site to investigate the denitrification process. In the first part, microcosm experiments containing groundwater and subsoil from the aquifer were performed. From these first studies it was observed the low capacity of the aquifer to eliminate nitrates under natural conditions, but, at the same time, it was noted the feasibility of applying a bioremediation process such as the addition of organic matter. In addition, the influence of different factors such as the presence of oxygen and the type of electron donor on the denitrification process was studied.Afterwards, a mathematical model was developed to explain the microbiological processes that occur when stimulating the aquifer material with an organic carbon source. The model could successfully explain the consumption of oxygen, nitrates and organic matter by the indigenous facultative heterotrophic microbial population from aquifer. Some parameters of the model were calibrated from experimental data and the quality of these parameters was investigated. The developed model constitutes a first approach in order to have reliable models for in situ denitrification.In order to advance in the study of the denitrification process in natural conditions, dynamic experiments were carried out simulating the groundwater flow through the aquifer. The efficiency of injecting organic matter under these conditions was demonstrated. At the same time, hydrodynamic effects of the process were observed, indicating the importance to design properly bioremediation technologies before its application in field-scale. Furthermore, an integrated model coupling the biochemical reactions and the transport processes inside the column was developed and applied to describe denitrification under dynamic conditions.Finally, molecular microbiological techniques were applied to investigate microbial changes due to the application of enhanced denitrification. On the one hand, real-time polymerase chain reaction (real-time PCR) assays revealed the growth of microbial population, specially of denitrifying bacteria in aquifer material stimulated with an organic carbon source. On the other hand, the denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE) method allowed to investigate changes in the indigenous microbial community due to the amendment with organic matter.In order to advance in the knowledge of bioremediation processes in groundwater, reductive dechlorination of CAHs in groundwater was studied. In this case, experiments at laboratory scale were applied, aimed to study the possible application of a permeable reactive barrier (PRB) to eliminate a CAH-contaminated plume, containing basically cis-1,2-dichloroethene and vinyl chloride, which flows to the River Zenne near Brussels, Belgium.The study included batch experiments in order to investigate the degradation potential in aquifer and sediments of the River Zenne, as well as column experiments which simulated the groundwater flow through the sediments of the river or the aquifer material. The results demonstrated the high degradation potential of the sediments, which in the long term could be enhanced to act as a natural biobarrier of the system in order to prevent groundwater contaminants from arriving at the surface water of the River Zenne.
10

Producción de hidrógeno a partir del reformado con vapor de dimetil éter utilizando monolitos catalíticos

Ledesma Rodríguez, Cristian 25 November 2011 (has links)
El modelo actual del consumo energético basado en la utilización de combustibles fósiles requiere un replanteamiento debido al agotamiento de éstos y a las emisiones de gases contaminantes que generan. La obtención de energía mediante la utilización de pilas de combustible se presenta como una alternativa prometedora dado su elevado rendimiento energético y que únicamente genera agua como subproducto. El tipo más sencillo de pila de combustible requiere de una fuente de oxígeno e hidrógeno. El primero puede extraerse del aire de forma sencilla, pero el hidrógeno debe generarse ya que no existe de forma aislada en la Tierra. Uno de los métodos con los que se obtiene una mayor cantidad de hidrógeno es mediante el reformado catalítico con vapor de un combustible derivado de la biomasa, el cual además es un método sostenible dado que no se generan nuevas emisiones a la atmósfera. En este trabajo se ha estudiado la producción de hidrógeno a través de la reacción catalítica y endotérmica del reformado con vapor del dimetil éter, producto que puede obtenerse a partir de la biomasa. Para ello se ha preparado y caracterizado mediante diferentes técnicas propias del estado sólido una serie de catalizadores soportados en estructuras monolíticas de cordierita que contienen diferentes óxidos inorgánicos como soporte y cobre, zinc, paladio o mezclas de éstos como fase activa. Se ha estudiado el comportamiento de los catalizadores monolíticos en la reacción de reformado con vapor del dimetil éter para evaluar su actividad, selectividad y estabilidad tanto en condiciones diluidas como en condiciones próximas a las de la industria. Asimismo se ha estudiado el mecanismo de la reacción mediante espectroscopía IR y la naturaleza de los centros activos de los catalizadores mediante espectroscopía fotoelectrónica de rayos X (XPS). El catalizador monolítico que ha mostrado un mejor comportamiento en términos de actividad, selectividad y estabilidad es el que contiene Cu y Zn como fase activa y óxido de zirconio. La presencia de especies reducidas de cobre favorece la formación de especies intermedias tipo formiato, que son las que evolucionan a dióxido de carbono. La presencia del zinc favorece la dispersión de las partículas de cobre, además de mejorar la selectividad hacia los productos de la reacción de reformado, hidrógeno y dióxido de carbono / The current model of energy consumption based on the use of fossil fuels needs a change due to their exhaustion and their hazardous emissions to the atmosphere. Fuel cells are considered a promising alternative due to their high energy yield and only water is produced as a side product. The easiest type of fuel cell needs a source of oxygen and hydrogen. The first one can be extracted from air but the hydrogen must be produced since it does not exist as an isolated compound in Earth. One of the methods which a high amount of hydrogen is produced is by the steam reforming reaction of a biomass derived fuel, a sustainable method since no new emissions are generated. In this work, the production of hydrogen by the catalytic steam reforming of dimethyl ether (DME), a fuel that can be obtained from biomass, has been studied. Different catalysts supported on cordierite monolithic structures have been prepared and characterized by different techniques. These catalysts contain different inorganic oxides as a support and copper, zinc, palladium or mixtures of them as active phase. The performance of these catalysts in terms of activity, selectivity and stability in the DME steam reforming reaction has been studied under diluted conditions or using pure mixtures, simulating industrial conditions. Moreover, the reaction mechanism has been studied by IR spectroscopy and the nature of the active sites of the catalysts has been studied by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). The catalytic monolith that showed the best performance in terms of activity, selectivity and stability was the one that contains copper and zinc as active phase and zirconia oxide as a support. The presence of copper-reduced species favours the formation of formate intermediates, which evolves to carbon dioxide. The presence of zinc favours the dispersion of copper particles and improves the selectivity towards the reforming products, hydrogen and carbon dioxide.

Page generated in 0.1048 seconds