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Síntesis y caracterización de nanopartículas de magnetita funcionalizadas con los extractantes Alamine 336 y Aliquat 336 y estudio de su aplicación como materiales adsorbentes de iones molibdeno y arsénicoAraya Arancibia, Mireya Carolina January 2017 (has links)
Memoria para optar al Título Profesional de Químico / El copolímero en bloque de estireno-etileno-butileno-estireno (SEBS) se
caracteriza, entre otros aspectos, por ser un elastómero dieléctrico (ED). Los
EDs se han empleado en el desarrollo de dispositivos capaces de imitar el
comportamiento de músculos y estructuras biológicas. Estos dispositivos en
base de ED, conocidos como actuadores, son capaces de exhibir cambio de
forma como respuesta a una descarga eléctrica. Para que estos actuadores
puedan exhibir eficientemente este cambio de forma, los ED que los constituyen
deben ser flexibles y tener alta constante dieléctrica.
En esta tesis se estudió el uso de nanopartículas del tipo perovskita de alta
constante dieléctrica como material de relleno en SEBS y su influencia sobre las
propiedades dieléctricas y mecánicas de los nanocompositos resultantes. Las
nanopartículas utilizadas fueron titanato de bario (BaTiO3), titanato de estroncio
(SrTiO3) o titanato de bario y estroncio (BaTiO3-SrTiO3). Asimismo, se preparó
SEBS injertado con ácido itacónico (SEBS-g-AI), alcanzando un porcentaje de
injerto de ácido itacónico (AI) de 2.06 % en peso. Se empleó SEBS-g-AI para
facilitar la dispersión homogénea de nanopartículas tipo perovskita en la matriz
del SEBS. Asimismo, se evaluó el uso de dioctilftalato, dioctilsebacato y
trifenilfosfato como plastificantes de SEBS para modular las propiedades
mecánicas de los nanocompositos.
El uso de dioctilftalato como plastificante permitió prevenir el aumento drástico
de la rigidez promovido por el uso de las nanopartículas del tipo perovskita. Por
ejemplo, el nanocomposito que contiene 20 phr (partes por 100 de polímero) de
dioctiftalato y 10 phr de nanopartículas de SrTiO3 presentó menor rigidez que el
SEBS, donde el módulo de Young disminuyó 11%. El módulo de Young del
nanocomposito con 30 phr de BaTiO3 aumentó 35 % comparado con SEBS sin
afectar la elongación a la rotura del composito.
Por otro lado, la adición de nanopartículas del tipo perovskita al SEBS promovió
cambios discretos de las propiedades dieléctricas. Se observó que la adición
de 30 phr de BaTiO3-SrTiO3 aumentó en 19 % la constante dieléctrica y en 2.6
% la pérdida dieléctrica del nanocomposito comparado con SEBS / The styrene-ethylene-butylene-styrene block copolymer (SEBS) is
characterized, among other aspects, as being a dielectric elastomer (ED). The
EDs have been used in the development of devices capable of imitating the
behavior of muscles and biological structures. These ED-based devices, known
as actuators, are capable of exhibiting shape change in response to an applied
electric current. In order for these actuators to efficiently exhibit this shape
change, the EDs that constitute them must be flexible and have a high dielectric
constant.
In this thesis different perovskite-type nanoparticles of high dielectric constants
were used as filler materials in SEBS and their influence on the dielectric and
mechanical properties of the resulting nanocomposites was studied. The
nanoparticles used were barium titanate (BaTiO3), strontium titanate (SrTiO3) or
barium and strontium titanate (BaTiO3-SrTiO3). Likewise, SEBS grafted with
itaconic acid (SEBS-g-AI) was prepared, reaching a maximum of 2.06 % by
weight of grafted itaconic acid (IA). SEBS-g-AI was used to facilitate the
homogeneous dispersion of perovskite type nanoparticles in the SEBS matrix.
Likewise, the use of dioctyl phthalate, dioctylsebacate and triphenyl phosphate
as plasticizers for SEBS was evaluated to modulate the mechanical properties of the nanocomposites. The use of dioctylphthalate as plasticizer allowed to
prevent the drastic increase of rigidity of the SEBS promoted by the use of the
perovskite type nanoparticles. The nanocomposite containing 20 phr (parts per
100 polymer) of dioctiftalate and 10 phr of SrTiO3 nanoparticles presented lower
stiffness than SEBS, where the Young's modulus decreased by 11%. However,
the Young's modulus of the nanocomposite with 30 phr of BaTiO3, increased by
35% compared with that of SEBS but without affecting the elongation at
breakage of the composite
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Extracción de metales desde soluciones acuosas ácidas mediante membranas líquidas emulsificadas y micorencapsulación de extractantesVargas Cortés, Fabián Esteban January 2007 (has links)
Memoria para optar al título de Químico / En esta Memoria se estudian los procesos de Membranas Liquidas Emulsificadas
(MLE) y de Microencapsulación de Extractantes no específicos (MCEx) con el
propósito de extraer y separar algunos metales de transición desde soluciones acuosas
ácidas que simulan aguas ácidas naturales o residuales industriales.
La metodología de MLE se utilizó en la extracción de cobre y cinc empleando las
moléculas extractantes LIX-860 N-IC y D2EHPA y Span-80 como sustancia surfactante
en un sistema extractor discontinuo del tipo Tanque Agitado Batch (TAB) que funciona
con formación de la doble emulsión. Las extracciones de los metales fueron mayores
cuando se empleó un mayor contenido de ácido en el “licor de stripping” lográndose
concentrar en él 5 y 7 veces los niveles de Cu(II) y Zn(II) tras 3 contactos sucesivos de
la misma emulsión primaria con soluciones frescas de alimentación. Se logró romper
muy eficientemente las emulsiones obtenidas mediante un coalescedor electroestático,
resultando ser la variable fundamental del proceso el aumento del voltaje.
La metodología de MCEx se empleó tanto en la extracción de cadmio con el extractante
básico Alamine 336 como en la extracción y separación de Zn y Cu con microcápsulas
preparadas con el ácido fosfórico PC-88A. Las microesferas fueron preparadas
mediante un método químico de polimerización radicalaria in situ como mediante un
método físico basado en la evaporación del solvente a partir de los polímeros.
La producción de microesferas es simple y eficiente mediante ambas vías de síntesis. El
rendimiento de producción de MC es función del tipo de matriz polimérica empleada y
de la cantidad de extractante a microencapsular. Ambos tipos de MC presentaron forma
esférica y con una variada distribución de tamaño. Se analizó el contenido de los
extractantes retenidos en las microcápsulas mediante titulación potenciométrica y se
realizaron pruebas de adsorción metalúrgicas desde soluciones acuosas ácidas diluidas.
Las MC con Alamine 336 presentaron una alta selectividad de extracción de Cd en
medio cloruro respecto a Cu y Zn. Las MC con PC-88A presentaron en el rango de
acidez estudiado una altísima selectividad hacia Zn respecto de Cu hecho corroborado a
través de los modelos de adsorción de Freundlich y Langmuir.
En forma global, podemos indicar que ambas metodologías (MLE y MCEx) resultan ser
muy promisorias en su aplicación en la extracción de metales desde soluciones acuosas
ácidas diluidas / In this Thesis is studied the use of Emulsion Liquid Membranes (ELM) and Microencapsulation
of Non-Specific Extractants (MCEx)processing to the extraction and removal of some transition
metals from acid aqueous solutions which simulate natural acid drainages or industrial waste
waters.
ELM methodology was employed on the extraction of copper and zinc by using LIX-860 N-IC
and D2EHPA as extractants and Span-80 as surfactant compound. The extraction system
consisted of a stirred tank in batch that works with formation of the double emulsion. The
extractions of metals were higher when a greater content of acid was utilized to prepare the strip
liquor being possible to concentrate five and seven times the levels of Cu(II) and Zn(II),
respectively after three successive contacts of the same primary emulsion with fresh feed
solutions. It was possible to breakdown very efficiently the emulsions by means of an
electrostatic field system being observed that the fundamental variable of the process was the
applied voltage.
MCEx methodology was employed as well as on the Cd extraction with the basic extractant
Alamine 336 as in the extraction and separation of Zn and Cu with microcapsules prepared with
the phosphoric acid compound PC-88A. The microspheres were synthesized using a chemical
method based on “in situ” radical polymerization and also employing a physical method based
on the evaporation of a solvent from the proper polymers.
The production of microcapsules by both methods of synthesis was simple and efficient. The
yield of microcapsule production was a function on the type of used polymeric matrix and on
the amount of extractant to hold. Both sort of microspheres presented spherical shape and a
varied size distribution. It was analyzed the content of the extractant retained in the
microcapsule by potentiometric titration and were carried out metallurgical adsorption
experiments from dilute acid aqueous solutions.
The microcapsules with Alamine 336 presented a high extraction selectivity towards Cd with
respect to Cu and Zn. The microspheres with PC-88A showed in the studied acidity range a very
great selectivity towards Zn compared to Cu which was confirmed through the information got
from the Freundlich and Langmuir adsorption models.
As a global conclusion, it is possible to indicate that both methodologies (ELM and MCEx) are
very promissory in their application on the metallic ions extraction from dilute acid aqueous
solutions
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