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Desarrollo de materiales de bajo impacto ambiental para el ensamblado de baterías secundarias de litio de estado sólidoHernández García, Luis Ancizar 11 December 2020 (has links)
En este trabajo se estudió la respuesta eléctrica de vidrios con matrices de óxidos de fósforo-bismuto, boro, vanadio y telurio en relación a sus propiedades estructurales. Se utilizó fundamentalmente espectroscopia de impedancia para el estudio de la respuesta eléctrica y un conjunto de diversas técnicas (DRX, DSC, FTIR, UVvis, densidad) para resolver las características estructurales de las matrices vítreas.
Específicamente, la composición química nominal para las matriz de fosfato es: 55Li2O 8BaO [33P2O5 4Bi2O3], la que fue elegida por ser de bajo costo, bajo impacto ambiental y más importante, por ser un buen conductor de iones litio. Este electrolito vítreo permitió identificar y explicar los fenómenos de transporte de carga eléctrica en función de la frecuencia y de la temperatura y su relación con la arquitectura de esta matriz sobre la movilidad iónica. También, mediante el estudio amplio de los cambios causados por la temperatura, se alcanzó una explicación del fenómeno de desvitrificación observado y, del estudio de la respuesta eléctrica del vitro-cerámico resultante se formuló una hipótesis a partir de una simplificación con la distribución de Gauss para interpretar las energías involucradas en el fenómeno de nucleación y crecimiento homogéneo tomando como referencia las suposiciones de Avrami. Finalmente, demostramos su aplicabilidad como electrolito sólido en un amplio rango de temperaturas.
Por otra parte, la composición química nominal para la matriz de borato está dada por: 55Li2O 8MgO [37B2O3] la cual contiene una cantidad análoga de modificadores en una matriz con una arquitectura completamente diferente a la de fosfato, permitió demostrar la fuerte influencia de ésta en la respuesta eléctrica. De los resultados se pudo concluir que su potencial aplicabilidad como electrolito sólido es pobre a baja temperatura y debe ser modificada para alcanzar una mejor respuesta considerando que estas matrices vítreas son más livianas y económicas.
Finalmente, estudiamos tres familias de vidrio cuyas fórmulas nominales son:
A) 𝑥𝐽𝑂 (1−𝑥) [0.5𝑉2𝑂50.5𝑀𝑜𝑂3] 2𝑇𝑒𝑂2 con 𝐽: Na, Cu y Mg; B) 0.8[𝑥𝐵𝑎𝑂(1−𝑥)𝑀𝑔𝑂][0.2𝑁𝑏2𝑂52𝑇𝑒𝑂2] y C) 𝑥𝑀𝑜𝑂3(1−𝑥)[0.25𝐿𝑖2𝑂 0.75𝐵2𝑂3]. Del análisis eléctrico demostramos que la mayoría de ellos presenta conducción mixta y, analizamos en profundidad el efecto de la concentración iónica en la conductividad polariónica. Mostramos que en todos estos vidrios el fenómeno es no adiabático. Este análisis es de fundamental interés en el desarrollo de materiales para electrodos donde tanto la conductividad iónica como electrónica son fundamentales. / In this work, the electrical response of glasses based on phosphorus-bismuth, boron, vanadium or tellurium oxides was studied in relation to their structural properties. Impedance spectroscopy was mainly used to study the electrical response and a set of techniques (XRD, DSC, FTIR, UVvis, density) were applied to resolve the structural features of such matrices.
Specifically, the nominal chemical composition: 55Li2O 8BaO [33P2O5 4Bi2O3] was chosen for being a low cost, environmentally friendly and, more important, a good lithium ion conductor glass system. This glassy electrolyte made it possible to explain the electric charge transport phenomena as a function of frequency and temperature and their relationship between the architecture of this matrix with the ionic mobility. Also, through a thoroughly study of the changes caused by the temperature, an explanation of the observed devitrification phenomenon was reached and, from the study of the electrical response of the resulting glass-ceramic, a hypothesis was formulated based on a simplification with the Gaussian distribution of the energies involved in the phenomenon of nucleation and homogeneous crystalline growth taking as reference Avrami's assumptions. Finally, we demonstrate its applicability as a solid electrolyte over a wide range of temperatures.
On the other hand, the borate matrix nominal chemical composition: 55Li2O 8MgO [37B2O3], which contains the same amount of modifier oxides but, in a completely different architecture from the previous studied phosphate allowed us to evidence the strong influence of the structure on the electrical response. From our results it was possible to conclude that the potential applicability of this borate as a solid electrolyte is poor at low temperature and, it has to be modified to achieve a better response considering that these glassy matrices are lighter and cheaper, two important characteristics for technological applications.
Finally, we studied three families of glasses with the following nominal formulas:
a) xJO (1-x) [0.5V2O5 0.5MoO3] 2TeO2 with J: Na, Cu and Mg;
b) 0.8 [xBaO (1-x) MgO] [0.2 Nb2O5 2TeO2] and
c) xMoO3 (1-x) [0.25 Li2O 0.75B2O3].
From the electrical analysis we showed that most of them are mixed conductors and, we analyzed in detail the effect of the ionic concentration on the polarionic conductivity. We also showed that, in all these glasses, the phenomenon is non-adiabatic. This analysis is of fundamental interest to develop materials for electrodes in solid state batteries where both ionic and electronic conductivity are fundamental.
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Reducción de boro en aguas procedentes de la desalaciónChillón Arias, María Fernanda 16 June 2009 (has links)
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Desarrollo y Caracterización de Sensores Químicos de Estado Sólido para Aplicaciones BiomédicasZine, Nadia 08 April 2005 (has links)
El trabajo realizado para la tesis se ha centrado en el desarrollo y el estudio de multi-sensores químicos basados en silicio para aplicaciones biomédicas. Dicho trabajo se divide en tres partes:En la primera parte se han fabricado sensores de silicio basados en transistores de efecto de campo sensibles a iones (ISFET). El dispositivo tiene forma de aguja e incluye dos sensores ISFETs, un pseudo-electrodo de referencia de platino y un sensor de temperatura basado en una resistencia de platino. Los ISFETs se han caracterizado eléctricamente como transistores MOSFET y químicamente como sensores de pH, con resultados satisfactorios, lo que ha demostrado la viabilidad de las tecnologías de fabricación.Se han desarrollado MEMFETs selectivos al ión potasio depositando sobre el ISFET una membrana polimérica de PVC que contiene la valinomicina como ionóforo. Los sensores mostraron una respuesta de 50 mV/década aproximadamente, en un rango de actividad del ión K+ que va desde 10-4 M hasta 10-1 M.Debido a su gran volumen, el electrodo de referencia estándar no es práctico para trabajar con ISFETs. Por ello se ha estudiado la realización de medidas diferenciales utilizando además del MEMFET de potasio, un ISFET de referencia (REFET) y el pseudo electrodo de platino integrado en el dispositivo permitiendo así la substitución del electrodo de referencia. El REFET se ha fabricado depositando una membrana polimérica de PVC inerte. Para mejorar la adherencia de la membrana a la superficie del REFET se ha realizado un proceso de silanización de la superficie, consistente en modificar químicamente la superficie del dieléctrico, de modo que se crean enlaces mediante los cuales la membrana queda bien adherida al dispositivo.Se ha caracterizado también el sensor de temperatura basado en una resistencia de platino integrado en la aguja. Los resultados obtenidos son muy lineales y repetitivos, con un valor del coeficiente de temperatura de la resistencia TRC de 26873 ppm/C.En la segunda parte de la tesis, se han desarrollado microelectrodos de estado sólido sensibles al ión hidrógeno en forma de aguja de silicio, basados en membranas poliméricas, utilizando como ionóforos el Chromoionoforo I (ETH 5294) y el Tri-n-dodecilamino (TDDA). Se ha depositado sobre los microelectrodos de platino un nuevo material polimérico conductor; el polipirrol dopado con el anión cobaltabisdicarballuro [3,3'-Co(1,2-C2B9H11)2]- mediante la técnica de electropolimerización. Este polímero actúa como capa intermedia entre el platino y la membrana. El empleo de esta etapa intermedia aumenta considerablemente la adherencia de la membrana PVC sobre la superficie del transductor y por tanto el tiempo de vida.Las características de respuesta de los microelectrodos son muy satisfactorias. Los dispositivos presentan una sensibilidad nernstiana en un rango de respuesta amplio (pH 3.5-11.0). Los coeficientes de selectividad potenciometricos obtenidos ponen de manifiesto la buena selectividad de los microelectrodos al ión hidrógeno en presencia de iones como potasio, sodio y litio.La ultima parte de este trabajo ha sido dirigida a la búsqueda de soluciones a dificultades que han sido encontradas en la utilización química de los MEMFETs sensibles al ión K+. En este sentido, se ha estudiado la modificación del óxido de silicio utilizado en la puerta del ISFET con el fin de variar su selectividad a iones específicos. Para ello se han fabricado estructuras capacitivas sensibles al ión potasio utilizando membranas inorgánicas basadas en la técnica de implantación iónica del ión aluminio y potasio en el oxido de silicio. Las estructuras han sido caracterizadas mediante la técnica capacidad-tensión (C-V) a alta frecuencia. Las características de respuesta obtenidas tanto en cuanto a sensibilidad como a selectividad han sido aceptables y comparables con las halladas en la bibliografía. / The thesis work has been focused on the development and the study of chemical multi-sensors based on silicon for biomedical applications. The work is divided in three parts:In the first part we fabricated sensors based on ion-sensitive field-effect transistors (ISFET). The device has the form of a needle and includes two ISFET sensors, a platinum pseudo-reference electrode and a temperature sensor based on a platinum resistor. The ISFETs have been characterised both electrically as MOSFET transistors and chemically as pH sensors with good results, thus demonstrating the viability of the fabrication technologies.Potassium selective MEMFET devices have been obtained by solvent-casting a poly(vinyl chloride) (PVC) plasticized potassium-sensitive membrane, containing valinomycin as ionophore, on the insulator gate. Linear responses have been obtained in a range of K+ activity between 10-4 M and 10-1 M approximately, with an almost Nerntsian sensitivity (50 ± 2 mV per decade).To make useful measurements with ISFETs in their final application, the use of conventional reference electrodes, which are big and fragile, should be avoided. This can be done if a differential setup is used, with two ISFETs that show different sensitivities to the measuring ion. In that case, a metallic quasi-reference electrode can be used. The electrical potential at the electrode-electrolyte interface is unstable, but it is measured by the differential ISFET pair as a common mode voltage and is eliminated. For the differential measurement one of the ISFETs has to be made insensitive to the measuring ion (reference-ISFET or REFET). In this work we used the platinum pseudo electrode integrated in the device. The REFET has been fabricated by depositing a polymeric PVC inert membrane. To improve the adherence of the membrane to the surface of the REFET, a surface functionalization process has been realized.The temperature sensor based on a platinum resistance integrated in the needle has been also characterized. The response of the resistance with the temperature is highly linear and repetitive with a resistance temperature coefficient of 26873 ppm/C.In the second part of the work, we have developed hydrogen selective solid state microelectrodes based on silicon needle. The microelectrodes are based on an hydrogen selective PVC membrane containing either Chromoionophore I (ETH 5294) or Tri-n-dodecylamine (TDDA) ionophores. A novel electrodeposited conductive polymer, Polypyrrole (PPy) doped with Cobaltabis(dicarbollide) ions ([3.3-Co(1.2C2B9H11)2]), has been used as a solid internal contact layer between the solid surface (Pt) and the polymeric sensitive membrane. The presence of this polypyrrole layer greatly increases the stability of the microelectrodes.The potenciometric response characteristics of the microelectrodes are very satisfactory. The devices exhibited excellent selectivity to Hydrogen against common interfering cations, as potassium, sodium and lithium, in background solutions. The pH response shows also a good linearity in a wide pH range (3.5-11.0), with Nernstian slopes.The last part of this work has been directed to the research of solutions to the difficulties that have been found in the chemical utilization of the potassium sensitive MEMFETs. We have studied the modification of the silicon dioxide on the ISFET gate to change its selectivity to specific ions. In this way we have obtained potassium-sensitive capacitive structures by ion implantation of K+ and Al+ ions into silicon dioxide on silicon with low energy in order to reduce the damage to the substrate during the process of implantation. As this method is compatible with the standard CMOS process, these results can be considered as promising for its application to the production of ISFET devices sensitive to potassium. The structures have been characterized by means of the capacity-tension (C-V) method at high frequency. The characteristics of response obtained (sensibility and selectivity) have been acceptable and comparable with those found in the bibliography.
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Respuestas iónicas y fisiológicas ante cambios de salinidad en angiospermas marinas / Ionic and physiological responses in seagrasses due to salinity changesGarrote-Moreno, Aurora 03 June 2016 (has links)
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Estudio de procesos de adsorción/desorción de iones en resinas encapsuladas. Aplicaciones a la remineralización de tejidos dentalesMargineda de Godos, Jordi 07 March 2005 (has links)
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Modelamiento y Simulación de las Curvas de Elución de Proteínas a Alta Concentración en Cromatografía de Intercambio IónicoOrellana Montecino, Camila Antonia January 2009 (has links)
Uno de los productos más atractivos de la industria biotecnológica son las proteínas que
poseen propiedades especiales, tanto terapéuticas como catalíticas, pues presentan un alto valor de
mercado. Para su purificación a escala industrial, los procesos cromatográficos son cada vez más
utilizados, logrando separaciones en función de sus tamaños, hidrofobicidad, cargas o afinidad,
siendo la cromatografía de intercambio iónico una de las más utilizadas.
El escalamiento de un proceso óptimo de purificación generalmente es costoso, pues requiere
de tiempo y experimentación, luego es conveniente para la industria biotecnológica reemplazar las
experiencias de laboratorio por simulaciones de modelos matemáticos que entreguen los resultados en
un menor tiempo y costo.
El objetivo general del estudio es verificar si el modelo de balances de masa logra predecir las
curvas de elución para proteínas a alta concentración en cromatografía de intercambio iónico,
comparando los resultados experimentales con los simulados. Además, utilizar el modelo para
encontrar la mejor estrategia de separación, reduciendo los costos y tiempo de experimentación.
Se implementó el modelo de balances de masa mediante su programación en Matlab. Se
utilizó la matriz aniónica Q-Sepharose FF a pH 8 y temperatura ambiente, en una columna de 1 ml,
similar a las utilizadas a mayor escala. Se experimentó con tres proteínas puras y la mezcla de ellas,
que presentan distintas características: α-lactoalbúmina, conalbúmina y albúmina de suero bovino,
que fueron eluídas con un gradiente lineal de sal. Se calcularon los distintos parámetros del sistema
con correlaciones empíricas existentes en la literatura, de los cuales se dedujo que la dispersión axial
es despreciable (Pe>300) y el proceso de transferencia de masa está controlado por la difusión en la
partícula (Bi>26). Los parámetros de la cinética de adsorción (α, β y Dd) fueron estimados a partir de
curvas de elución obtenidas experimentalmente.
Primero se determinaron los parámetros cinéticos para las proteínas puras. En este caso el
modelo predice los tiempos de retención y forma de la curva de elución al cambiar condiciones de
operación como flujo, pendiente del gradiente de sal en un largo fijo, concentración y volumen de la
muestra. Luego se encontraron los parámetros cinéticos para las proteínas en una mezcla. Algunos de
éstos fueron diferentes a los de proteínas puras por posibles efectos de competencia, desplazamiento o
interacción entre las proteínas, al encontrarse en alta concentración. De esta forma el modelo logra
predecir las curvas de elución de la mezcla de las tres proteínas al variar el flujo y la pendiente del
gradiente de sal en un largo fijo, con errores relativos menores al 5% en el tiempo de retención de los
peaks que se distinguen en la curva total. La simulación permite el cálculo del rendimiento, pureza y
resolución de la separación y los peaks para cada proteína por separado.
Se logró encontrar las condiciones de operación de la cromatografía de intercambio iónico y
la fracción a colectar adecuadas mediante la función de costos de producción y datos de rendimiento,
pureza, concentración y tiempo del proceso entregados por el programa, escogiendo el caso que
presenta el mínimo costo de producción.
Se cumplen los objetivos generales del trabajo pues la simulación entrega las curvas de
elución en un tiempo comparablemente menor que en la experimentación (33 a 133 veces menor). Se
recomienda utilizar este método como un primer paso para el escalamiento y búsqueda de
condiciones de operación para cromatografía de intercambio iónico, pues solo se necesita una
pequeña columna y un reducido número de experimentos para estimar los parámetros cinéticos,
disminuyendo así los costos y tiempos de experimentación.
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Grabado seco de GaAs: influencia del bombardeo iónicoVillalvilla, José M. 15 September 1992 (has links)
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Síntesis de nuevos materiales iónicos, a partir de tiofeno, asistida por ultrasonido/microondas : aplicación analítica en métodos de preconcentración y extracción en sistemas sólido-líquidoSchiel, María Ayelén 30 April 2019 (has links)
El principio de “desarrollo sustentable” ha promovido grandes cambios en el avance de la química. El esfuerzo por encontrar alternativas a los solventes orgánicos convencionales y el desarrollo de metodologías para optimizar el uso de los recursos son sólo algunas de ellos. La síntesis de nuevos materiales iónicos y su aplicación en procesos extractivos, empleando fuentes de energía alternativas, es un claro ejemplo de esta búsqueda. Por lo mencionado, los resultados presentados en esta memoria constituyen un aporte muy significativo tanto a la química orgánica como a la analítica.
La presente Tesis está organizada en cuatro capítulos y versa sobre la síntesis, caracterización y estudio teórico de nuevos materiales iónicos provenientes de la S-alquilación de tiofenos y su empleo en métodos de extracción sólido-líquido de analitos de interés ambiental, utilizando en cada caso energía de ultrasonidos o microondas para llevar a cabo el objetivo.
En el capítulo 1 se describe la síntesis promovida por ultrasonido del bromuro de S-butiltiofenio en medio acuoso. Si bien el compuesto no pudo ser aislado debido a su inestabilidad fuera de disolución acuosa, el mismo fue obtenido con muy buenos rendimientos y se lo ha caracterizado por RMN. Además, se llevó a cabo una polimerización química de tiofeno empleando energía de ultrasonidos, no pudiendo lograrse satisfactoriamente la cuaternización del politiofeno obtenido.
El capítulo 2 detalla la síntesis, asistida por microondas, de 17 líquidos iónicos que implican la S-alquilación de diferentes tiofenos con sales de plata como fuente de aniones. Todos los productos aislados se han caracterizado completamente por RMN y DSC, y todos los productos se han cuantificado mediante espectroscopia UV-vis. Las condiciones de reacción optimizadas mediante diseño de experimentos permitieron alcanzar rendimientos del 96%.
Por otro lado, mediante el uso de herramientas computacionales (DFT, NBO, QTAIM), se llevó a cabo un estudio teórico sobre la S-alquilación de tiofenos con yodoalcanos, en presencia de sales de plata. En el capítulo 3, se analiza la función del anión en el mecanismo de reacción, así como el efecto de los sustituyentes en el anillo de tiofeno y de la longitud de la cadena alquílica. Además, se examina la estabilidad de las sales frente a la solvólisis en distintos medios. Este trabajo fue realizado en el marco de una estancia predoctoral en
colaboración con el Dr. Juan García de la Concepción, bajo la supervisión del Prof. Pedro Cintas Moreno (UEx, España).
Finalmente, el capítulo 4 se divide en dos secciones. En la primera, se describe el empleo del bromuro de S-butilitofenio en la extracción, asistida por ultrasonidos, de hidrocarburos aromáticos policíclicos en sedimentos; mientras que, en la segunda, se describe la síntesis de líquidos iónicos estables de cadena larga, provenientes de la S-alquilación de benzotiofeno y su empleo en la extracción de cadmio en sedimentos, asistida por ultrasonidos.
En el transcurso de esta Tesis se ha publicado un capítulo de libro y dos artículos en revistas internacionales, contando con otros dos en etapa de redacción. Además, los resultados obtenidos han sido presentados en tres reuniones científicas. / The "sustainable development" principle has promoted major changes in the progress of chemistry, such the effort to find alternatives to conventional organic solvents and the development of methodologies to optimize the use of resources. The synthesis of new ionic materials and their use in extractive processes, employing alternative sources of energy is a clear example of this search. This Thesis is a very significant contribution to both organic and analytical chemistry.
The present Thesis is organized in four chapters, and deals with the synthesis, characterization and theoretical study of new ionic materials coming from the S-alkylation of thiophenes and their use in solid-liquid extraction methods for analytes of environmental interest, employing in each case ultrasound or microwave source of energy to carry out the objective.
Chapter 1 describes the ultrasound promoted synthesis of S-butylthiophenium bromide in an aqueous medium. Even though this compound could not be isolated due to its instability, it was obtained with great yields and characterized through NMR. Additionally, a chemical polymerization of thiophene was carried out using ultrasound energy. Quaternization reaction of polythiophene was not achieved satisfactorily.
Chapter 2 details the microwave assisted synthesis of 17 ionic liquids, involving S-alkylation of different thiophenes, using silver salts as anion sources. All isolated products have been completely characterized through NMR and DSC. All products have been quantified through UV-Vis spectroscopy. The reaction conditions were optimized by experimental design, which lead to better yields (96%).
A theoretical study on the S-alkylation of thiophenes with iodoalkanes and silver salts was carried out by means of computational tools (DFT, NBO, QTAIM). In chapter 3, the function of the anion in the reaction mechanism is analyzed, as well as the effect of the substituents on the thiophene ring and the alkyl chain length. In addition, the stability of the salts against solvolysis in different media is examined. This work was carried out within a predoctoral research visit in collaboration with Dr. Juan Garcia de la Concepcion, under supervision of Prof. Pedro Cintas Moreno (UEx, Spain).
Finally, chapter 4 is divided into two sections. The first one discusses the use of S-butylthiophenium bromide in ultrasound assisted extraction of polycyclic aromatic hydrocarbons from sediments. The second one deals with the synthesis of stable, long chain ionic liquids coming from S-alkylation of benzo[b]thiophenes and their employment in cadmium extraction from sediments.
In the course of this Thesis, the chapter of a book and two journal articles (along with two more at writing stage), have been published. Moreover, the result of the present Thesis have been presented in three scientific meetings.
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Reacciones electroquímicas modelo en la interfaz líquido iónico-electrodo monocristalino de platinoSandoval, Andrea P. 04 November 2015 (has links)
Las reacciones de oxidación de hidrógeno, reducción de oxígeno y la síntesis de PEDOT fueron evaluadas en líquidos iónicos y sobre electrodos monocristalinos de platino mediante técnicas electroquímicas clásicas, impedancia electroquímica, microscopía de fuerza atómica y espectroscopia infrarroja de reflexión externa. Se desarrolló un protocolo de purificación del líquido iónico y de la limpieza de los electrodos monocristalinos para garantizar condiciones reproducibles, y se observó que las reacciones de oxidación de hidrógeno y de polimerización son sensibles a la estructura superficial del electrodo, no así la reducción de oxígeno, cuyos productos no son estables en esta interfaz. Además, el comportamiento del PEDOT muestra una dependencia sistemática de las propiedades y del tamaño de los iones de los líquidos iónicos, junto con alta velocidad de intercambio iónico y altos niveles de dopado tipo-n. El PEDOT mostró ser catalítico también, en este medio, frente a la reacción del DMcT, aunque no en la misma proporción que se observa en los disolventes moleculares. Finalmente, este estudio permitió profundizar en los factores que afectan la transferencia de carga en la interfaz electrodo-electrolito.
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Comparación de Pretratamientos en Residuos Forestales para la Producción de Bioetanol de Segunda Generación: Hidrólisis Ácida y Líquidos IónicosCortínez Villalobos, Victoria Andrea January 2010 (has links)
El etanol producido desde material lignocelulósico es parte de las conocidas Energías Renovables No Convencionales.
Para la producción de bioetanol de segunda generación es necesario realizar un pretratamiento a la
madera, cuyo objetivo es romper la pared de lignina para así poder sacarificar la celulosa expuesta a glucosa,
que finalmente pueda ser fermentada mediante microorganismos.
El objetivo de este trabajo fue estudiar los efectos de tres pretratamientos: ácido diluido, alcalino diluido y
líquidos iónicos, bajo sus mejores condiciones, sobre los residuos forestales Lenga (Nothofagus pumilio) y
Eucalipto (Eucalyptus globulus). El primero fue elegido por ser un árbol nativo masivo y el segundo por el alto
potencial de plantaciones en Chile. Los pretratamientos ácido y alcalino se utilizaron a modo de comparación
con el pretratamiento de líquidos iónicos, del cual solo se tienen referencias sobre disolución de celulosa y no
de material lignocelulósico.
Lenga y Eucalipto fueron pretratadados con los tres métodos anteriormente nombrados, posteriormente se
realizó la sacarificación enzimática del material sólido resultante. Luego se analizó la liberación de azúcares
totales y monómeros específicos posterior al pretratamiento y después de la hidrólisis enzimática.
Para el pretratamiento ácido y alcalino se utilizó ácido sulfúrico al 0,50%, 0,75%, 1,00% y 1,25% (v/v) por 30 y
60 minutos a una temperatura de 121°C. Para el pretratamiento alcalino se uso NaOH al 2% (v/v) por 60 minutos
a una temperatura de 121°C. En el pretratamiento de líquidos iónicos se utilizó [emim]+
[Cl]-
y [A336]+
[OH]-
a 80°C, 121°C y 150°C por 30 y 60 minutos. Por último, para la hidrólisis enzimática se utilizaron enzimas
celulasas comerciales, Celluclast 1.5 L (Novo Co., Denmark) y Novozyme 188 (Novo Co., Denmark), con cargas
enzimáticas de 102 FPU/g y 147 CBU/g respectivamente.
Los resultados obtenidos indican que todos los pretratamientos utilizados mejoran la eficiencia en términos
de rendimientos y tasas de reacción de la hidrólisis enzimática en la obtención de azúcares reductores frente
al material no tratado. Además, se obtuvo que un pretratamiento ácido posee bajos rendimientos en comparación
a los otros pretratamientos, donde el mejor caso de Lenga es T=121°C, t=30 min, 1,00 % (v/v) H2SO4 y
Eucalipto es T=121°C, t=30 min, 1,00 % (v/v) H2SO4 con un rendimiento de un 30% y 27% respectivamente,
con una relación glucosa/xilosa de un 7/93%.
Por otro lado, si el objetivo es una fermentación de pentosas y hexosas, el pretratamiento alcalino es el indicado
con un rendimiento de 49% para Lenga y un 45% para Eucalipto. Las condiciones en la hidrólisis ácida
para Lenga en este caso son T=121°C, t=60 min, 0,75% (v/v) H2SO4 y para Ecualipto son T=121°C, t=60 min,
1,00% (v/v) H2SO4. Si, por el contrario, si la fermentación es de glucosa, el pretratamiento con líquidos iónicos
es el más efectivo, donde las condiciones de operación encontradas para Lenga son T=150°C, t=30min, IL
[emim+
][Cl-
] y para Eucalipto son T=150°C, t=60min, IL [emim+
][Cl-
] con una conversión con respecto a los
azúcares teóricos del 40% y 29% respectivamente y una relación xilosa/glucosa del 25/75%.
Otro punto interesante viene dado por los perfiles cinéticos durante 72 horas en la sacarificación, donde se
concluyó que con pretratamiento alcalino y con líquidos iónicos el máximo de los azúcares se obtiene en un
tiempo menor a las 24 horas.
Finalmente, se recomienda continuar el trabajo de pretratamiento con líquidos iónicos, probando otros aniones
y/o cationes, técnicas de separación y tamaños de partícula para la obtención de azúcares.
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