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Fatores condicionantes para o uso em larga escala das tecnologias de captura e armazenamento geológico de dióxido de carbono no Brasil e sua aplicação no estado da BahiaCâmara, George Augusto Batista 01 December 2012 (has links)
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Tese George Câmara - revisada após a banca.pdf: 6794604 bytes, checksum: 57727d56f37fef4ce9ff7f10e96b38bb (MD5) / Approved for entry into archive by LIVIA FREITAS (livia.freitas@ufba.br) on 2013-12-09T13:52:36Z (GMT) No. of bitstreams: 1
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Tese George Câmara - revisada após a banca.pdf: 6794604 bytes, checksum: 57727d56f37fef4ce9ff7f10e96b38bb (MD5) / A necessidade de ações mundiais direcionadas ao combate do aquecimento global, decorrente das emissões antrópicas de Gases de Efeito Estufa (GEE), tem movimentado tanto o setor público quanto o setor privado. A falta de iniciativas ou até mesmo a excessiva cautela nestas ações de combate podem ter um preço muito alto para as futuras gerações. A tecnologia de Captura e Armazenamento do Dióxido de Carbono (CCS) em Reservatórios Geológicos é apontada, a curto e médio prazo, como uma das principais ações de mitigação de GEE. Este trabalho tem como objetivo analisar os fatores condicionantes para o uso em larga escala das tecnologias de CCS no Brasil e sua aplicação no Estado da Bahia. Para isso, teve como estratégia metodológica: a pesquisa exploratória e a revisão da literatura relacionada com o tema, a coleta de dados secundários, via análise de documentos dos atores chaves envolvidos, e a coleta de dados primários, via entrevistas com experts, visita a centros de referência das tecnologias de CCS e participação de fóruns voltados para o tema. Em suporte à pesquisa foi realizado um estágio acadêmico de seis (06) meses numa instituição no Japão, para acompanhar os desenvolvimentos das tecnologias de CCS naquele país. Foram analisados os principais fatores condicionantes para o uso em larga escala das tecnologias de CCS no Brasil, em particular no Estado da Bahia, e realizado o estudo de caso para a aplicação das tecnologias de CCS na região do recôncavo baiano, tendo como base os dados oriundos de um estudo realizado pela empresa Petrobras, fornecidos para esta pesquisa. Além disso, são apresentadas propostas para minimizar os riscos de insucesso no uso em larga escala das tecnologias de CCS no Brasil como a realização de projetos pilotos em captura, transporte, injeção e monitoramento do armazenamento geológico do CO2; a definição de uma autoridade competente para conduzir as questões das tecnologias de CCS no Brasil; a elaboração de uma lei específica para as tecnologias de CCS no Brasil; a participação mais ativa do setor público, por meio de políticas claras para o incentivo ao uso em larga escala das tecnologias de CCS; a criação e utilização de instrumentos financeiros como fundos ou o mercado de crédito de carbono voltados para as tecnologias de CCS; o maior domínio das tecnologias de CCS pelo Brasil como questão estratégica para o setor privado e setor público; a definição conceitual das tecnologias de CCS como item crítico para o entendimento dessas tecnologias e por consequência a definição do marco regulatório de tais tecnologias no Brasil, e; a definição e estabelecimento de indicadores voltados para as tecnologias de CCS no Brasil, em particular no Estado da Bahia. Este trabalho tem como principal contribuição para a literatura o estabelecimento de indicadores e a apresentação de propostas para a minimização dos riscos de insucesso de projetos das tecnologias de CCS no Brasil. Esta contribuição se faz importante a partir do momento em que essa discussão é ainda incipiente em países desenvolvidos e inexistente em países em desenvolvimento. Por isso ela coopera para a apresentação dos fatores condicionantes relacionados com o uso em larga escala das tecnologias de CCS no Brasil. Como principais resultados o trabalho destaca que os fatores tecnológicos não são um empecílio para o uso em larga escala das tecnologias de CCS na
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Bahia, em contrapartida, os fatores políticos, estratégicos e econômicos são os mais críticos, tendo no setor público o principal obstáculo para o uso em larga escala do CCS. Sendo assim, conclui-se que as tecnologias de CCS são possíveis de implantação no Estado da Bahia, entretanto, a falta de interesse, participação e organização do setor público, no seu uso em larga, escala impede o avanço de tais tecnologias no Estado e, por consequência no País.
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Cálculo del sistema de extracción de CO del parque de estacionamiento de la Universidad Peruana de las AméricasPortocarrero Alvarez, Darlin January 2018 (has links)
Publicación a texto completo no autorizada por el autor / El documento digital no refiere asesor / Se elabora un sistema de extracción de monóxido de carbono CO de la Universidad Peruana de las Américas, diseñaremos la red de ductos y rejillas, con sus respectivas dimensiones para optimizar el sistema, calcularemos los caudales necesarios para cumplir con los requerimientos. El cálculo se realizará independientemente para cada uno de los tres sótanos, en cada sótano está previsto 2 cuartos de extracción, por lo que dividiremos cada sótano en 2 zonas con ello será necesario 2 equipos de extracción por cada sótano, el caudal de extracción será compensando con inyectores axiales que inyectarán aire a cada sótano tomado desde 2 ductos existentes previstos para este fin. El aire proveniente de la extracción será expulsado hacia el exterior por 2 ductos de mampostería construidos con esta finalidad. El sistema funcionará comandado por sensores de monóxido instalados en cada sótano, estos de acuerdo a la concentración de monóxido lanzarán la señal de arranque a los extractores y estos a su vez a los inyectores. / Trabajo de suficiencia profesional
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Extração de óleo essencial de capim-limão com dióxido de carbono a altas pressões :Carlson, Luiz Henrique Castelan January 2000 (has links)
Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. / Made available in DSpace on 2012-10-17T16:44:44Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-25T19:04:55Z : No. of bitstreams: 1
152941.pdf: 26869759 bytes, checksum: 3b5d8b890cc805d9043b0b1627cf3f91 (MD5) / Óleo essencial de capim-limão foi extraído com dióxido de carbono a diferentes condições de pressão e temperatura. Os experimentos realizados em escala de laboratório e piloto tiveram como objetivo investigar a influência de diferentes parâmetros na qualidade do óleo essencial e a eficiência do modelo matemático em prever uma ampliação de escala do processo. Demonstrou-se que o CO2 líquido extrai, simultaneamente, ceras cuticulares e compostos pesados, enquanto que a extração com CO2 supercrítico, realizada a 40ºC e 85 bar, conduziu a um óleo livre destes compostos. Foi proposto o uso de um modelo matemático, baseado no balanço diferencial de massa macroscópico do extrator. Devido à pequena quantidade de óleo presente em matrizes vegetais como o capim-limão, o modelo assume que o processo é controlado apenas pela resistência interna a transferência de massa. O coeficiente de difusão interna e o fator de partição do óleo essencial entre as fases foram utilizados como parâmetros de ajuste. Como ferramenta de ajuste destes parâmetros, foram utilizados algoritmos genéticos. O modelo representou bem o comportamento das curvas experimentais para diferentes tamanhos de partícula e vazões de solvente, assim como para uma ampliação de escala do processo. Os valores dos parâmetros ajustados apresentaram-se coerentes com os existentes na literatura.
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Avaliação do poder de inibição do ácido oxálico frente ao aço carbono em soluções de diferentes pH'sBaptista, José Antonio Avelar January 1998 (has links)
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas. Programa de Pós-graduação em Química. / Made available in DSpace on 2012-10-17T08:23:00Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Estudou-se o comportamento do Ácido Oxálico como inibidor de corrosão para o aço-carbono em soluções de diferentes pH#s (2,5 6,0). Empregou-se como métodos de análise o método gravimétrico (perda de massa por unidade de área de tempo) e o eletroquímico, empregando-se as técnicas Ecorr vs. tempo e curvas de polarização potenciodinâmicas. Os dois métodos mostraram-se concordantes e indicaram que as taxas de corrosão do aço-carbono diminuem com o passar do tempo, independente do pH e da concentração do inibidor empregada. Os ensaios Ecorr vs. tempo indicaram que o Ácido Oxálico é um inibidor catódico, agindo sobre a reação de desprendimento de hidrogênio. Os estudos mostraram que o Ácido Oxálico atua como inibidor de corrosão
eficiente quando o pH da solução é ³ 4,0 e quando a concentração de Ácido Oxálico é da ordem de 10-7 10-5 M. Nestas condições atinge-se uma eficiência de proteção da ordem de 50% de acordo com os ensaios gravimétricos e de 75% de acordo com os ensaios eletroquímicos. A atuação do inibidor foi interpretada levando-se em conta a distribuição das espécies de Ácido Oxálico em solução em função do pH, atribuindo-se a atividade inibidora preferencialmente devido à presença de oxalato.
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Estudios de corrosión y degradación de monoetanolamina en planta productora de dióxido de carbonoSan Martín Monsalve, Carolina January 2013 (has links)
Ingeniera Civil Química / Actualmente, la empresa INDURA centra la producción de dióxido de carbono en su planta ubicada en la comuna de Hualpén, Concepción. Sin embargo, en algunas ocasiones es necesario poner en funcionamiento la planta productora de este gas ubicada en la comuna de Cerrillos, Santiago. El proceso utilizado en esta planta se realiza a partir de la combustión de gas licuado. El gas obtenido de la combustión es separado, licuado y purificado por diferentes procesos, hasta alcanzar una pureza mínima de 99,9%. Para realizar la separación del dióxido de carbono de otros gases de combustión, se emplea un proceso de absorción desorción utilizando como solvente una amina: Monoetanolamina.
Se han observado graves problemas de degradación de la amina junto con corrosión en algunos equipos de la planta. Por esta razón, surge como objetivo de este trabajo realizar un estudio del proceso y poder determinar los factores que pueden estar provocando dichos problemas; una vez detectados estos puntos críticos, se proponen mejoras al proceso productivo de INDURA.
De la literatura se encontraron diversos factores que pueden ser responsables, tanto de los problemas de corrosión, como de la degradación de la amina. Luego de analizar cada uno de estos factores en relación al proceso de INDURA, es posible concluir que el principal foco de corrosión se debe a la metalurgia de la planta en las instalaciones donde circula la solución de amina cargada con dióxido de carbono, principalmente en la torre de desorción. Además, la pérdida en la concentración de amina se debe a una degradación oxidativa de ésta, en la que el hierro producto de la corrosión actúa como catalizador degradando la amina. Por otra parte, los productos de degradación también contribuyen a aumentar la corrosión en el sistema y a la degradación de la amina, generándose un ciclo entre ambos problemas.
Ante esta situación es necesario establecer mejoras en el material de fabricación de la torre de desorción, siendo la mejor opción su reconstrucción con un material de mejor resistencia a la corrosión como lo es el acero inoxidable. Por otro lado, es fundamental realizar un cambio en la actual forma de almacenamiento de la solución de amina. Para ello, se recomienda implementar medidas de cierre de la planta donde se filtre la totalidad de la solución, antes de ser almacenada en estanques plásticos.
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Produção enzimática de poli(e-caprolactona) em dióxido de carbono supercríticoSantos, Roseny Dinah 25 October 2012 (has links)
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos, Florianópolis, 2011 / Made available in DSpace on 2012-10-25T21:32:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1
290625.pdf: 2307335 bytes, checksum: 3e8ef1d7383b89281c74fd2e9dfb1b75 (MD5) / Policaprolactona (PCL) é um dos mais atrativos poliésteres alifáticos para aplicações biomédicas devido a sua biocompatibilidade, biodegradabilidade e compatibilidade com uma ampla faixa de polímeros. Diversas aplicações biomédicas podem ser encontradas na literatura sobre policaprolactona e seus copolímeros. Tradicionalmente, a PCL tem sido sintetizada por polimerização em massa, em solução ou em suspensão. Para qualquer destas técnicas é utilizado um iniciador organometálico na presença ou ausência de um co-iniciador contendo hidrogênio ativo. A poli(.-caprolactona) e seus copolímeros podem ser sintetizados quimicamente através do método da policondensação e do método da polimerização pela abertura do anel de ésteres cíclicos (lactonas, lactídeos e glicolídeos), o qual permite preparar poliésteres de alta massa molar. A utilização de enzimas como catalisadores na polimerização por abertura de anel vem se tornando uma alternativa bastante atrativa devido à polimerização ocorrer em condições mais amenas, principalmente no que concerne à temperatura. Desta forma, o objetivo do presente trabalho foi investigar a produção de poli(.-caprolactona) em dióxido de carbono supercrítico catalisada por enzima, especificamente a lipase comercial Novozym 435®. Os parâmetros empregados para avaliação da produção foram a massa molar e o índice de polidispersão obtidos na reação. Além disto, foi determinada a atividade da enzima após a reação com o intuito de verificar a possibilidade de seu reuso. Foram realizados dois planejamentos experimentais. No primeiro, as variáveis estudadas foram o binômio temperatura/pressão (35 a 65 °C/ 83 a 145 bar), a quantidade de enzima (1 a 10 %), a quantidade de água (0 a 2,5 %) e a agitação do meio (200 a 400 rpm). O diagrama de Pareto mostrou que apenas a variável quantidade de enzima foi significativa, no nível de 90 % de significância, para as faixas de condições estudadas. As massas molares médias numéricas variaram de 1050,4 a 7419,6 g/gmol. Não houve perda significativa de atividade enzimática após a reação com aumento de atividade em alguns casos, considerando-se o nível de significância de 90 % no diagrama de Pareto. O segundo planejamento avaliou os efeitos do deslocamento da faixa de estudo para níveis mais altos: pressão (150 a 200 bar), quantidade de enzima (5 a 15 %) e quantidade
de água (0 a 4 %). Os resultados mostraram que o aumento dos níveis das variáveis operacionais não causou alteração estatisticamente significativa das reações para o nível de significância de 90 % no gráfico de Pareto. Nesse planejamento, as massas molares variaram de 1099,5 a 1463 g/gmol. Como a quantidade de água estava maior no sistema do segundo planejamento experimental (monômero, dióxido de carbono, enzima e, em alguns casos, água), uma das razões para a diminuição das massas molares em geral, poderia ser o efeito deletério da água no mecanismo da reação. A atividade enzimática para o segundo planejamento apresentou tendência a ser significativa no diagrama de Pareto para o nível de 90 % de confiança. Esse resultado também é considerável na diminuição das massas molares dos polímeros obtidos visto a importância da atividade da enzima no desencadeamento das reações. Os resultados obtidos nesse trabalho demonstram que o uso de catalisador enzimático e fluido supercrítico pode ser tão efetivo quanto às técnicas que empregam catalisadores metálicos e meios orgânicos, com a vantagem de não apresentarem toxicidade e não necessitar de tratamento para o descarte no ambiente. / Polycaprolactone (PCL) is one of the most attractive aliphatic polyesters for biomedical applications due to its biocompatibility, biodegradability and compatibility with a wide range of the polymers. Several biomedical applications can be found in the literature using poly(.-caprolactone) and their copolymers. Traditionally, the PCL has been synthesized by bulk polymerization, solution or suspension. In any of these techniques it is used organometallic initiators in the presence or absence of a co-initiator containing active hydrogen. The poly(.-caprolactone) and its copolymers can be chemically synthesized by the method of polycondensation and the method of polymerization by ring-opening of cyclic esters (lactones, lactide and glicolides), which allows to prepare high molecular weight polyesters. The use of enzymes as catalysts in the polymerization by ring-opening has become a very attractive alternative because the polymerization occurs in milder conditions, especially in relation to the temperature. The aim of this work was to synthesize poly(.-caprolactone) in supercritical carbon dioxide catalyzed by lipase, namely Novozym 435®. Enzymatic reactions were evaluated taking into account the molar mass and polydispersity index obtained. Besides, the enzyme activity was evaluated after polymerization reactions. Two experimental designs were carried out: in the first, the variables were binomial temperature/pressure (35 to 65 °C/ 83 to 145 bar), enzyme concentration (1 to 10 wt %), water content (0 to 2.5 wt %) and agitation (200 to 400 rpm). The Pareto diagram showed the enzyme concentration was significant (90 % confidence interval) in the experimental ranges investigated. The average molecular weight for the polymers ranged from 1050.4 to 7419.6 g/gmol. Enzymatic activity did not suffer significant changes for 90 % confidence interval. The second planning evaluated the effects of those variables at higher levels: pressure (150 to 200 bar), enzyme concentration (5 to 15 wt %), water content (0 to 4 wt %). Results showed that increasing levels of process variables did not cause a change for the statistical results of the reactions (90 % confidence interval). In these planning, the molecular weight ranged from 1099.5 to 1463 g/gmol. As the water concentration was higher in the second planning system, one of the reasons for the decrease of the masses in general, could be the deleterious effect of water on the
reaction mechanism. The enzyme activity for the second design tended to be significant in the Pareto#s chart for the 90 % confidence interval. This result is also considerable for the decrease in the molecular weight of polymers whereas the importance of enzyme activity for the reactions. Results obtained in this study may be considered relevant as it is shown that the use of enzyme catalysts and supercritical fluids may be as effective compared to the traditional metal catalysts and organic medium, due to the advantages as no toxicity and does not require any treatment for disposal in the environment.
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Preparação e caracterização de catalisadores metálico suportados para a reação de reforma do gás metano com dióxido de carbono para obtenção do gás de sínteseMezalira, Daniela Zambelli January 2007 (has links)
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas. Programa de Pós-graduação em Química / Made available in DSpace on 2012-10-23T06:57:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1
248443.pdf: 3179710 bytes, checksum: f4cc20ca29205455b95a8cbb40642813 (MD5) / Neste trabalho, foram preparados diferentes catalisadores metal-óxido suportados que fossem ativos, seletivos e estáveis frente à reação de reforma a seco do metano para produção do gás de síntese. Os catalisadores foram preparados empregando métodos convencionais de preparo, como impregnação úmida e precursores poliméricos. Empregou-se como fase ativa os metais níquel e cobalto e como suportes os óxidos de zinco, nióbio, silício e alumínio (comercial e pelo método de precipitação de esferas). O potássio foi empregando como dopante. Os catalisadores foram caracterizados físico-quimicamente antes e, quando necessário, após os testes catalíticos, utilizando para isso técnicas de adsorção física de nitrogênio, difratometria de raios-X (DRX), análises de redução em temperatura programada (RTP) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Os testes catalíticos foram realizados em fase gasosa, sob pressão atmosférica, utilizando um reator de leito fixo a uma temperatura reacional de 625 °C e uma proporção molar de reagentes de 4:1:1 (N2:CH4:CO2), sendo o fluxo total de 35 cm3/min. Empregou-se o N2 como gás diluente e também como padrão interno para a análise cromatográfica. A ativação catalítica foi realizada sob fluxo de H2 durante o período de 90 minutos. Para a análise dos produtos reacionais foi utilizado um cromatógrafo gasoso equipado com coluna empacotada (Peneira molecular 5A e Porapak Q) e detector de condutividade térmica. Os catalisadores que utilizaram o óxido de alumínio como suporte, apresentaram maiores áreas superficiais. As maiores conversões de metano foram obtidas utilizando os catalisadores preparados pelo método de impregnação úmida sendo, entre esses, o catalisador com a adição de potássio o que apresentou uma maior atividade catalítica, com 80% do metano convertido.
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Optimización de un sistema de espectroscopía de plasma inducido por láser para cuantificar carbono total y pH en suelos agrícolas del PerúVilchez Rojas, Heyner Leoncio 11 July 2017 (has links)
Este trabajo ha consistido en la optimización de la instrumentación óptica y electrónica de un sistema de espectroscopia de plasma inducido por láser (del acrónimo LIBS: Laser Induced Breakdown Spectroscopy) para cuantificar Carbono Total (CT) en diez muestras de suelos agrícolas del Perú. El principal desafío para cuantificar CT con la técnica LIBS es la fuerte interferencia que ocurre entre las líneas atómicas de emisión de C(I) en 247.856 nm y Fe(II) en 247.857194 nm, por esta razón, se realizó un estudio temporal de ambas líneas atómicas para determinar un tiempo óptimo donde la interferencia de la línea atómica de Fe(II) sea mínima al registrar la línea atómica de C(I). Con este estudio previo se han registrado espectros atómicos a través de la técnica LIBS en muestras de suelos agrícolas, y así determinar un protocolo de cuantificación que ha permitido generar una curva de calibración en base a las amplitudes de las intensidades de la línea atómica de C(I) en 247.856 nm y a las concentraciones de CT, medidos por el método de combustión seca.
Por otro lado, usando los mismos espectros atómicos de las muestras de suelo, se demostró la aplicabilidad de LIBS como un método alterno para determinar sus valores de pH. Los valores de pH medidos por el método del potenciómetro y las intensidades de la línea atómica del Ca(II) en 317.93 nm se encuentran correlacionadas linealmente, y esto ha permitido generar una curva de calibración para cuantificar el pH usando la técnica LIBS.
Mediante el método de regresión lineal simple fue posible obtener un coeficiente de correlación para la curva de calibración del CT y pH de 0.95 y 0.97, respectivamente. Estos resultados muestran el potencial de la técnica LIBS para ser usado en la determinación de CT y pH en muestras de suelos agrícolas. / Tesis
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Evaluación del modelo ECOSSE para la simulación de flujos de gases de metano y dióxido de carbono en suelos de un bosque y una turbera antropogénica en la Isla de Chiloé / Evaluation of the ecosse model for simulating methane and carbon dioxide fluxes in soils from a forest and an anthropogenic peatland in Chiloe islandOlivares Rojas, Javiera Paz January 2017 (has links)
Memoria para optar al Título Profesional de Ingeniera en Recursos Naturales Renovables / El suelo es considerado un regulador crítico del balance global de carbono (C) a través de sus mecanismos de almacenaje y emisión. Este elemento interactúa con la atmósfera principalmente en forma de gases de efecto invernadero (GEI) como dióxido de carbono (CO2) y metano (CH4). Los bosques y las turberas destacan como ecosistemas capaces de almacenar grandes cantidades de C, siendo los suelos una fuente o sumidero de C, según su capacidad de emitir o secuestrar dichos gases. Para simular y predecir la dinámica de los procesos que ocurren en él se utilizan modelos mecanísticos, dentro de los que destaca el modelo ECOSSE. Éste corresponde a un modelo de suelos basado en procesos, capaz de simular la dinámica del C y nitrógeno y las emisiones de GEI en suelos orgánicos o minerales. En este estudio se evaluó la aplicabilidad del modelo ECOSSE para simular los flujos de CO2 y CH4 en suelos de un bosque y una turbera antropogénica en la Estación Biológica Senda Darwin (EBSD), ubicada en la isla de Chiloé.
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Aplicación de un diseño experimental factorial en el estudio de la adsorción de fenol y nitrofenoles con nanofibras de carbonoBeltrán Suito, Rodrigo 10 December 2015 (has links)
El objetivo principal de la presente investigación fue el estudio de la adsorción de fenol, 2-nitrofenol, 4-nitrofenol y 2,4-dinitrofenol con nanofibras de carbono (CNF) como adsorbente mediante el uso de un diseño experimental aplicando el modelo factorial de Box Wilson. El uso de este modelo permitió estudiar el efecto en conjunto de diferentes variables (pH, fuerza iónica y concentración inicial del adsorbato) y encontrar las condiciones óptimas para la adsorción.
Las CNF fueron sintetizadas por el método CVD utilizando una mezcla de etileno e hidrógeno en un reactor tubular de lecho fijo empleando un catalizador de Ni/SiO2 por 4h a 873K. El material adsorbente (CNF) fue caracterizado mediante diferentes técnicas instrumentales: ATR, FTIR, DRX, SEM, EDX, sorción de N2, titulación Boehm y pHPZC. El análisis por DRX permitió la determinación de las fases cristalográficas en la estructura y la naturaleza grafítica del material. Se encontraron dos picos representativos de planos grafíticos (d101, 44,52° y d002, 25,76°). La titulación Boehm permitió determinar los grupos ácidos superficiales: fenólicos 12,22±0,28 mmolH+/gCNF, lactónicos 6,47±0,12 mmolH+/gCNF y carboxílicos 0,89±0,17 mmolH+/gCNF. La espectroscopia infrarroja (FTIR) permitió identificar los grupos funcionales. El análisis por SEM mostró que las nanofibras se encuentran aglomeradas, sin un ordenamiento aparente, relacionado posiblemente con la alta temperatura empleada en la síntesis (600°C). El análisis elemental realizado (EDX) indica la presencia de solo dos elementos: C (96,4%) y Ni (3,36%), éste último relacionado con el catalizador empleado en la síntesis. Mediante la sorción de N2 se determinó que las CNF tenían un área superficial de 120m2.g-1. Las CNF resultaron ser mayoritariamente micro-mesoporosas, lo que podría favorecer la adsorción de moléculas grandes como el fenol y los nitrofenoles. La isoterma de adsorción de N2 fue de tipo IV, según la clasificación IUPAC, típica de materiales carbonosos. El punto de carga cero encontrado fue de 6,5. El estudio de la cinética de adsorción permitió determinar los tiempos de equilibrio que fueron: 250min para fenol, 300min para 4-nitrofenol y 2,4-dinitrofenol y 400min para 2-nitrofenol.
Se aplicó el diseño experimental en base al modelo factorial de Box-Wilson con dos variables (pH y fuerza iónica) y tres variables (pH, fuerza iónica y concentración inicial de adsorbato). A partir de los ensayos propuestos por el diseño factorial se obtuvieron ecuaciones de regresión (funciones de respuesta) de dos y tres variables utilizando el software estadístico JMP® 7.0.1. En base al análisis matemático de estas funciones, se determinó que las condiciones de máxima adsorción para todos los adsorbentes fueron pH = 1 y 20%NaCl. Las condiciones medias fueron pH = 7 y 10%NaCl y las condiciones menos favorables fueron pH = 13 y 0%NaCl. A partir de estas condiciones se realizaron las isotermas de adsorción.
Utilizando el software de química computacional HyperChemTM 8.0.3 se realizaron los cálculos de densidad electrónica para los adsorbatos de estudio bajo diferentes condiciones de pH. Se encontró que, para todas las especies adsorbidas, las condiciones ácidas aumentan la electrofilicidad del anillo aromático por una disminución de la densidad electrónica en él mismo. Además, la sustitución de un grupo nitro (NO2) en la estructura lleva a un aumento de la electrofilicidad (disminución de la densidad de carga en el anillo) por su carácter atractor, lo que se tradujo en un aumento de la adsorción.
Así mismo, para elucidar el posible mecanismo de adsorción se determinaron las isotermas de adsorción. Los resultados experimentales se correlacionaron con seis modelos de isotermas: Freundlich, Langmuir, Elovich, Temkin, Redlich-Peterson, Dubinin-Radushkevich. En general, se encontró que la adsorción se produce en centros activos con una superficie mixta y con una distribución homogénea de energía.
El orden descendente obtenido en relación con a la capacidad de adsorción promedio fue: 2,4-dinitrofenol > 4-nitrofenol > 2-nitrofenol > fenol. Este orden se explica mediante el efecto del pH y la fuerza iónica en la adsorción. El pH tiene el efecto de protonar/desprotonar al adsorbato y este hace variar la electrofilicidad que es determinante en la adsorción. Por otro lado, la fuerza iónica está relacionada con el efecto de “salting out”, que hace cambiar la solubilidad de los adsorbatos debido a la presencia de electrólitos en solución. / Tesis
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