Categoría: Revista ACI

DIFFERENTIAL SCANNING CALORIMETRY NON-ISOTHERMAL THERMOXIDATIVE STUDY OF LOW DENSITY POLYETHYLENE FORMULATED WITH LIGNIN

Se evaluó la capacidad antioxidante de la lignina (LLN) en el polietileno de baja densidad (PEBD) a través de un método no isotérmico empleando calorimetría diferencial de barrido (DSC). Las muestras bajo estudio, obtenidas de la formulación de PEBD con LLN, se sometieron a tratamientos térmicos a diferentes velocidades de calentamiento ( = 1, 3, 5, 7, 10, 15, 20 C/min), en presencia de oxígeno para favorecer la termo-oxidación del material. Se empleó un modelo cinético de degradación termoxidativa isoconversional, ajustada a la ecuación de Arrhenius, para determinar el factor de protección (PF) de la lignina en la resina polimérica. Los resultados indican que bajo las formulaciones estudiadas, la lignina presenta una baja capacidad antioxidante en comparación con el Irganox1010. Sin embargo, en las formulaciones que contiene una mezcla de Irganox 1010 y lignina se observó un efecto sinergético en la capacidad antioxidativa de la lignina sobre el aditivo comercial. .

Abstract

The antioxidant capacity of lignin (LLN) on low density polyethylene(LDPE) was studied by means of a non-isothermal method using differential scanning calorimetry (DSC). The samples under study, obtained by formulating LDPE with LLN, were subject of heat treatment at different heating rates ( = 1, 3, 5, 7, 10, 15, 20 C / min), under oxygen atmosphere to promote the thermo-oxidation of the material. A kinetic model of isoconversional termoxidative degradation, adjusted to the Arrhenius equation, was employed to determine the protection factor (PF) of lignin in the polymer resin. Results indicate that under the studied formulations, lignin has a low antioxidative capacity in relation to Irganox 1010. However, in formulations containing a mixture of Irganox 1010 and lignin, it was observed a synergistic effect in the antioxidant capacity of lignin on the commercial additive.

POLYSTYRENE THERMAL AND CATALYTIC DEGRADATION MECHANISMS UNDER HYDROCRACKING CONDITIONS

Este trabajo discierne entre los mecanismos de reacción involucrados en los procesos térmicos y catalíticos de la degradación de poliestireno 30% en peso disuelto en decalina sobre el catalizador bifuncional Pt/Al2O3. Se comprobó que mediante el proceso térmico se obtienen como productos principalmente oligómeros y compuestos monoaromáticos, principalmente estireno, mientras que en el proceso catalítico se producen oligómeros, en menor concentración que el proceso térmico, y compuestos monoaromáticos los cuales, posteriormente, se hidrogenan parcialmente. Lo anterior sugiere que mediante hidrocraqueo sería posible obtener productos con una calidad tal que podrían ser usados como combustibles, sin la necesidad de posterior hidrotratamiento. Sin embargo, se deduce que catalizadores bifuncionales con centros metálicos y ácidos tipo Lewis no son los más indicados, ya que promueven reacciones de hidrogenación en los radicales, inhibiendo la completa degradación del poliestireno, y, por otro lado, no catalizan reacciones de rupturas de anillo ni craqueo de los compuestos aromáticos.

Abstract

In this study, differences between reaction mechanisms involved in thermal and catalytic processes of polystyrene degradation, 30% wt. in decalin, over Pt/Al2O3 bifunctional catalyst, are presented. Oligomers and aromatic derivates, mainly styrene, are mainly produced through the thermal process, whereas, with Pt/Al2O3, both depolymerisation and hydrogenation reactions have occured. Oligomers, in a lower concentration than in the thermal process, and aromatics, mainly ethyl benzene, are obtained through depolymerisation with catalyst. Aromatic compounds produced by polymer degradation are partially hydrogenated. These facts suggest the possibility to obtain good quality products through hydrocracking, which could be directly used as fuels without an ulterior hydrotreatment. However, bifunctional catalysts, with both metallic and Lewis acidic sites, are not ideal for this process, because they promote radical hydrogenation reactions, that terminate the polystyrene degradation process, and, additionally, Pt/Al2O3 does promote neither aromatic ring opening nor cracking reactions.

COLLECTION OF ZEOLITE MCM-22 VIA HYDROTHERMAL SYNTHESIS USING DIFFERENT METHODS

En este estudio se evaluaron diferentes metodologías en la preparación de la zeolita MCM-22. Estos materiales se caracterizaron por difracción de rayos X (DRX), microscopía electrónica de barrido (SEM) y termogravimetría (TG). La preparación de la zeolita MCM-22 fracturó los hidrogeles con la siguiente composición molar: 0.511 SiO2: 0.039 NaOH: 0.024 Al2O3: 23.06 H2O (método A) y 0.511 SiO2: 0.048 NaOH: 0.038 Al2O3: 23.06 H2O (método B). La obtención de la zeolita MCM-22 puede ser confirmada por los picos de difracción de rayos X que mostró la topología típica de las capas laminares intercaladas con moléculas orgánicas, como conductor de estructuras hexametilendiamina (HMI). Imágenes SEM mostraron que las zeolitas se componen de conjuntos de partículas esféricas e identifican un cambio en la morfología en función del método empleado. A través de los resultados se concluye que es posible sintetizar zeolita MCM-22 con los dos métodos (A y B).

Abstract

This study aims to evaluate different methodologies in the preparation of zeolite MCM-22. These materials were characterized by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM) and thermogravimetry (TG). The preparation of zeolite MCM-22 broke the hydrogels with the following molar composition: 0.511 SiO2: 0.039 NaOH: 0.024 Al2O3: H2O 23.06 (Method A) and 0.511 SiO2: 0.048 NaOH: 0.038 Al2O3: H2O 23.06 (method B). Obtention of zeolite MCM-22 can be confirmed by the peaks of X-ray diffraction showed that the typical topology of lamellar layers intercalated with organic molecules, the director of structures hexametilenoimina (HMI). SEM images showed that the zeolites are composed of clusters of spherical particles and identifies a change in morphology depending on the method employed. Through the results it is concluded that it is possible to synthesize zeolite MCM-22 with the two methods (A and B).

SYNTHESIS OF Y-TYPE ZEOLITE MEMBRANE SUPPORTED IN ALFHA-ALUMINA: EFFECT OF HEAT TREATMENT ON THE STRUCTURE

En este trabajo se llevó a cabo la preparación de una membrana zeolítica (Y/α-alúmina) utilizando el método de crecimiento secundario con semilla. La zeolita Y fue sintetizada utilizando el método hidrotérmico. El soporte cerámico (α-alúmina) fue preparado a través de la técnica de conformación de post cerámico y sinterizada a 1200ºC/1h. Los materiales se caracterizaron por espectroscopía de fluorescencia de rayos X por energía dispersiva (EDX), difracción de rayos X (DRX) y microscopia electrónica de barrido (MEB). La formación de una película zeolitíca homogénea sobre la superficie de soporte cerámico se observó a partir de los difractogramas de rayos x y de las imágenes obtenidas por MEB. El proceso de tratamiento térmico presentó evidencias de que hubo modificaciones en las estructuras de la membrana zeolítica.

Abstract

This work it was carried out the preparation of a zeolite membrane (Y/α-alumina) using the method of seeded secondary growth. The zeolite Y was synthesized via a hydrothermal method. The ceramic support (α-alumina) was obtained using the technique of powder conformation being sintered at 1200°C/1h and characterized by XRD and materials were characterized by fluorescence spectroscopy X-ray energy dispersive (EDX), X-ray Diffraction (XRD) and Scanning Electron Microscopy (SEM). The zeolite membrane was submitted to thermal treatment and characterized by XRD. The formation of a homogeneous zeolite film on the surface of the ceramic could be observed from the x-ray diffraction patterns and also from the images obtained by SEM. The heat treatment process provided evidence that there were changes in the structure of zeolite membrane.

MEASUREMENT AND MODELING: DENSITY, SOUND SPEED AND VISCOSITY OF BINARY SYSTEM TOLUENE + METHYL ACETATE AT DIFFERENT TEMPERATURES

Se estudió el efecto de la temperatura sobre el volumen molar, la velocidad del sonido, la viscosidad y las propiedades derivadas para el sistema binario tolueno + acetato de metilo a 15, 20, 25, 30, 35, 40, y 45 ºC y a presión atmosférica. De las propiedades medidas se calculó, el volumen molar de exceso, la desviación de la velocidad del sonido, la desviación de la viscosidad y el exceso de energía de activación por flujo viscoso. El volumen molar de exceso y la desviación de la velocidad del sonido presentaron valores positivos, mientras que la desviación de la viscosidad resultó negativa. Se aplicaron ecuaciones empíricas a las propiedades derivadas para determinar sus parámetros de ajuste, obteniéndose buenos resultados. Se realizó la predicción de la velocidad del sonido con modelos disponibles en la literatura y la predicción de la viscosidad con modelos de contribución de grupos; en ambos casos los resultados obtenidos fueron aceptables.

Abstract

It was studied the effects of temperature on molar volume, speed of sound, viscosity and their derived properties for the binary system toluene + methyl acetate at 15, 20, 25, 30, 35, 40, and 45 ºC and atmospheric pressure. From the measurement properties, excess molar volume, deviation of the speed of sound, deviation of viscosity and excess energy of activation for viscous flow were calculated. The excess molar volume and the deviation of the sound speed presented positive values, whereas the deviation of viscosity was negative. Empiric equations were applied to the derived properties to determine the adjustment parameters, obtaining good results. The prediction of the sound speed with models available in literature and the prediction of the viscosity with group contribution models were realized; in both cases the results obtained were acceptable.

EVALUATION OF ANTIMICROBIAL ACTIVITY AND IDENTIFICATION OF BENCENOACETAMIDE AND N-ISOPROPYL-2-(QUINOLIN-2-YL) ACETAMIDE IN THE HEXANIC EXTRACT OF Streptomyces sp. USB 0708

El objetivo de este estudio es evaluar la actividad antimicrobiana de la cepa Streptomyces sp. USB 0708 e identificar algunos constituyentes de su extracto orgánico. La cepa fue aislada de una muestra de suelo de Cumaná, Estado Sucre, Venezuela y se clasificó como Streptomyces de acuerdo a sus características morfológicas y bioquímicas. USB 0708 es activa contra Escherichia coli; Bacillus cereus y Staphylococcus aureus. El extracto hexánico de USB 0708 conserva la actividad contra Staphylococcus aureus; su análisis por cromatografía gases acoplada a espectrometría de masas permitió identificar la bencenoacetamida, como constituyente minoritario; éste extracto fue separado y sometido a cromatografía de capa fina preparativa, obteniendo una subfracción de la que se logró identificar la N-isopropil-2-(quinolin-2-il)acetamida como constituyente mayoritario, posiblemente responsable de la actividad biológica observada.

Abstract

The aim of this study is to evaluate the antimicrobial activity of strain Streptomyces sp. USB 0708 and identify some constituents in its organic extract. The strain was isolated from Cumaná, State of Sucre, and classified into the genus Streptomyces according to their biochemical and morphological characteristics. USB 0708 is active against E. coli, B. cereus and S. Aureus. The hexane extract showed activity against S. aureus, and the analysis by gas/mass chromatography showed the presence of bencenoacetamide, as a minor constituent. This extract was separated and partitioned using preparative thin layer chromatography, yielding a subfraction from which we identified N-isopropyl-2-(quinolin-2-yl) acetamide as main constituent, possibly responsible for the observed biological activity.

MICROWAVE ASSISTED SYNTHESIS OF ACYLATED LIGNIN DERIVATIVES OF DIFFERENT MOLAR MASS WITH POSSIBLE SURFACE ACTIVITY

Se esterificaron ligninas de diferentes masas molares empleando radiación microondas y se evaluó la actividad superficial de los derivados obtenidos. La lignina se fraccionó por ultrafiltración utilizando membranas cerámicas de 15 y 8 KDa. Se emplearon anhídrido succínico y anhídrido glutárico para modificar la lignina. La actividad superficial de los derivados se evaluó midiendo la tensión superficial. Los espectros FTIR mostraron la incorporación de los grupos éster-ácido carboxílico en la lignina. Los productos esterificados disminuyeron la tensión superficial entre un 10-20% con respecto a la lignina original, siendo este efecto mayor para los productos esterificados con anhídrido glutárico a altas concentraciones. La incorporación de los nuevos grupos éster-ácido en la estructura lígnica le proporciona un mayor carácter anfifílico, debido a la presencia de nuevos grupos funcionales polares que permiten la adsorción en la superficie minimizando las fuerzas de atracción en el seno del líquido.

Abstract

Lignins of different molar masses were esterified using microwave radiation and the surface activity of the derivatives obtained were evaluated.The lignin was fractionated by ultrafiltration using ceramic membranes of 15 and 8 kDa. Succinic anhydride and glutaric anhydride were used to modify the lignin. The surface activity of the derivatives was evaluated by measuring the surface tension. FTIR spectra showed the incorporation of carboxylic acid-ester groups in lignin. Esterified products decreased the surface tension between 10-20% with respect to the original lignin, and this effect was greater for glutaric anhydride esterified products at high concentrations. The incorporation of new acid-ester groups in the lignin structure provides a higher amphiphilic character to lignin, due to the presence of new polar functional groups that allow the adsorption on the surface minimizing the attraction forces within the liquid.

SYNTHESIS AND SPECTROSCOPY CHARACTERIZATION OF DIBENZYLIDENEACETONES AND 3-BENZYLIDENETHIOCHROMAN-4-ONES

En este trabajo, se presenta la síntesis y el estudio espectroscópico relacionado con la influencia de ciertos grupos funcionales de dibencilidenacetonas (2a-b) y 3-bencilidentiocroman-4-onas (4a-b). Estos compuestos fueron sintetizados mediante la reacción de condensación Claisen-Schmidt con rendimientos que están entre 60-70%. Todos los compuestos obtenidos fueron caracterizados por métodos espectroscópicos de RMN de protones y carbono 13, IR, UV-visible, Fluorescencia y análisis de CG-EM. Las energías de las transiciones n* y * presentaron desplazamiento batocrómico en el sistema donor-donor de electrones, presentando rendimientos cuánticos entre 0,06-0,23; mientras los rendimientos cuánticos del sistema donor-aceptor de electrones resultaron ser nulos. Estos estudios optoelectrónicos demostraron que existe una relación entre la relajación por vía radiativa de las especies excitadas y la naturaleza electrónica de los sustituyentes (donor-donor o donor-aceptor) de los compuestos considerados.

Abstract

This work presents the synthesis and spectroscopy study related to the influence of some functional groups of dibenzylideneacetones (2a-b) and 3-benzylidenethiochroman-4-ones (4a-b). These compounds were synthetized by Claisen-Schmidt condensantion reaction with yields 60-70%. All obtained compounds were characterized by 1H, 13C NMR, IR, UV-visible Fluorescence and GC-MS. The transitions energies n* y * showed bathochromic shift in the push-push system of electrons, showing quatum yields 0,06-0,23; while the quantum yields of push-pull system of electrons were null. These studies optoelectronic showed a relationship between relaxation via radiative excited species and the electronic nature of the substituents (push-push or push-pull) of the compounds considered.

SYNTHESIS AND CHARACTERIZATION OF HPW/AlSBA-15 CATALYSTS, AND THEIR EVALUATION IN ESTERIFICATION REACTION OF BENZOIC ACID WITH METHANOL

Se llevó a cabo la síntesis y caracterización de catalizadores basados en heteropoliácidos de tungsteno (HPW) soportado sobre AlSBA-15 y su posterior evaluación como catalizadores en la reacción de esterificación del ácido benzoico con metanol. Los soportes fueron sintetizados con bajo contenido de ácido mineral (HCl), obteniéndose materiales mesoporosos ordenados y con buenas características texturales. La impregnación con heteropoliácido, condujo a una disminución del área específica y volumen de microporos del soporte de sílica, asociado a la ocupación parcial de este volumen por el HPW. La actividad catalítica en la reacción de esterificación , fue mayor cuando el HPW se impregnó sobre el soporte que contiene una menor cantidad de aluminio (Si/Al 60) y bajo contenido de HPW (10%), poniendo de manifiesto que la dispersión del heteropoliacido y no solo la cantidad del mismo, es un factor importante a considerar en el diseño de estos catalizadores.

Abstract

It was carried out the synthesis and characterization of catalysts based on tungsten heteropolyacids (HPW) supported on AlSBA-15 materials and further evaluation as catalysts in the esterification reaction of benzoic acid with methanol. AlSBA-15 materials with low mineral acid (HCl) content were synthesized; ordered mesoporous materials with good textural characteristics were obtained. The heteropolyacids incorporation by impregnation, led to a decrease in the specific area and micropores volume of the silica support, associated with the partial occupation of this volume by the HPW. The catalytic activity in esterification reaction, was higher when HPW impregnated on the support which contains a lower amount of aluminum (Si/Al 60) and fewer load of HPW (10%), demonstrating that the dispersion of heteropolyacids and not just the amount, is an important factor to consider in the design of such catalysts.