Categoría: Revista ACI

CHEMICAL RECOVERY OF A DEGRADED SOIL BY VERMICOMPOST UTILIZATION

El objetivo del trabajo fue estudiar el efecto del uso de un vermicomposto (VC) de estiércol de conejo sobre distintas fracciones de carbono orgánico (C) en función del tiempo y la profundidad, con el propósito de analizar el potencial de esta enmienda orgánica como fuente de C y la capacidad de un suelo degradado para su retención. Sobre un suelo degradado se realizó un apilamiento de VC. Se realizaron determinaciones químicas y fisicoquímicas al VC y al suelo a dos profundidades y en distintos momentos después de la aplicación. Incrementó el contenido de carbono oxidable (Cox), carbono soluble en agua (CSA) y Nitrógeno total (NT) en el suelo. El C y sus distintas fracciones quedaron retenidos principalmente en los primeros 5 cm. El uso de este tipo de enmiendas orgánicas, aplicadas en forma de pila, es una importante estrategia de secuestro de Carbono (enriquecimiento) de C en suelos degradados.

Abstract

The objective of this research was to study the effect of rabbit manure vermicompost (VC) use onto the different organic carbon fraction (C) considering time and soil depth, in order to analyze the organic amendment potential as a C source and the degraded soil capacity for its retention. The VC was place onto the degraded soil as a pile. Chemical and physicochemical determination was carried out at different times after the application, onto VC and soil, at two depths. The VC application increased the Cox, WSC (Water soluble carbon) and TN (Total Nitrogen) content. Carbon and their different fractions were retained, mainly, in the first 5 cm. The use of this kind of organic amendments, applied as a pile on the soil, is an important strategy for the C sequestration (enrichment) on degraded soils.

LIQUID-PHASE SELECTIVE HYDROGENATION OF 1-HEPTYNE OVER Ni/Al2O3. EFFECT OF THE REACTION TEMPERATURE

En este trabajo fue evaluado el efecto de la temperatura de reacción en la hidrogenación selectiva de 1-heptino a 1-hepteno usando un catalizador de níquel soportado sobre γ-alúmina. Fueron estudiadas diferentes temperaturas operacionales (273, 303 y 323 K), obteniéndose mayor conversión total del reactivo a la mayor temperatura, con una selectividad próxima al 90%. El catalizador de níquel preparado puede considerarse como una alternativa más económica a nivel industrial frente a los ya conocidos catalizadores de paladio, no sólo debido al bajo costo del metal sino también debido a su bajo contenido metálico (3,6% en masa). El catalizador fue caracterizado por Difracción de Rayos X, Reducción a Temperatura Programada y Espectroscopía Fotoelectrónica de Rayos X. Estas indicaron la presencia de óxido de níquel a nivel másico con fuertes interacciones con el soporte y la existencia de especies electro-deficientes de níquel a nivel superficial quienes serían las especies activas durante la hidrogenación del alquino terminal.

Abstract

In this work, it was studied the effect of reaction temperature during selective hydrogenation of 1-heptyne to 1-heptene. Supported nickel on γ-alumina was used as catalyst. Different operation temperatures (273, 303 and 323 K) were evaluated and the best behavior was found at the higher reaction temperature, showing high selectivity (c.a. 90 %). The prepared nickel catalyst can be seen as a cheaper alternative to industrial level compared to known palladium catalysts, not only due to the lower cost of metal, but also because of its small metal loading (3,6 % mass). The catalyst was characterized by X-Ray Diffraction, Temperature Programmed Reduction and X-Ray Photoelectron Spectroscopy. These different techniques indicated the presence of nickel oxide with support strong interactions at bulk level, and the presence of electron-deficient species of nickel at surface level, which were the active species during the hydrogenation of the terminal alkyne.

STUDY OF MIXED SULFURED AND OXIDED Mo AND Ni NANOPARTICLES SUPPORTED ON ALUMINA OBTAINED BY THERMAL DECOMPOSITION METHOD

Se sintetizó una mezcla de nanopartículas sulfuradas y oxidadas de Mo y de Ni por el método de descomposición térmica, empleando un sistema de reflujo, dimetil disulfuro como agente sulfidizante, nonano como disolvente y una alúmina comercial que fungía como soporte. El sólido gris resultante se eliminó primero por decantación y luego por evaporación del líquido remanente bajo condiciones de vacío con el fin de evitar cambios, específicamente en las nanopartículas obtenidas. Una vez obtenidas las nanopartículas soportadas en alúmina se determinaron sus propiedades fisicoquímicas (morfología, estructura cristalina, estado de oxidación y composición elemental) empleando las técnicas de HR-TEM, XPS e ICP. Los resultados de XPS y MET-HR muestran que el sólido esta conformado por nanopartículas de los metales seleccionados en sus formas oxidadas y sulfuradas tales como MoO3, MoS2, Ni2O3 y NiS, siendo la fase mayoritaria el MoO3. En los resultados no se evidenciaron fases mixtas o aleaciones de Mo y Ni.

Abstract

Mo and Ni nanoparticles in their oxide and sulfured form, supported on alumina, were synthesized by thermal decomposition method, using a reflux system. Dimethyl disulfide as sulfurizing agent, and nonane as solvent were used. To avoid changes in the product, specially in nanoparticles, the solid separation was carried out by decantation and evaporation under vacuum. Physicochemical properties (morphology, crystalline structure, oxidation state and elemental composition) were obtained using HR-TEM, XPS and ICP techniques. The results indicated the presence of several phases (pure oxides and sulfides of Mo and Ni), MoO3, MoS2, Ni2O3 and NiS. The MoO3 was the dominant phase, and mixed phases of Mo and Ni were not found.

STUDY OF K/Al2O3 CATALYST OPERATING AS SUSPENSION AND MONOLITHIC STIRRER IN TRIGLYCERIDES TRANSESTERIFICATION

En este trabajo se preparó y caracterizó el catalizador K/Al2O3 y el correspondiente catalizador monolito. Las muestras fueron estudiadas en la transesterificación de aceite de soja con metanol a 60 °C, con una relación molar alcohol:aceite = 30, y una carga de catalizador de 1% para estudios de catalizadores en polvo y de 0,5% en el caso del monolito. El catalizador en polvo reportó un rendimiento de FAME (ésteres metílicos de ácidos grasos) de 73,0 y 64,0% para el primer y segundo uso respectivamente, luego de 5 hs de reacción. Comparando la muestra monolítica con el catalizador en polvo (en iguales condiciones de reacción), el rendimiento de FAME fue del 58,0% y 60,5% respectivamente. Los ensayos de lixiviación indicaron que el K se pierde en los dos primeros ensayos, permaneciendo estable durante tres ensayos más. Se deduce que las especies homogéneas generadas durante la reacción tuvieron un rol importante en la actividad.

Abstract

In this work, the K/Al2O3 catalyst and the corresponding monolithic catalyst were prepared and characterized. The samples were studied in the transesterification of soybean oil with methanol at 60 °C, with an alcohol:oil molar ratio = 30, and a 1% catalyst load for the powder catalyst tests and 0,5% for the monolith test. The powder catalyst presented a FAME yield of 73,0 and 64,0% for its first and second use respectively, after 5 hs of reaction. Comparing the monolithic sample to the powder catalyst (under the same reaction conditions), the FAME yield was of 58,0% and 60,5% respectively. The leaching tests indicated that K is lost in the first two tests; remain stable in the next three tests. It is inferred that the homogeneous species generated in the reaction played an important role in the activity.

STRUCTURED METAL CATALYSTS BASED ON PEROVSKITE La1-YCeYCo1-XFeXO3 FOR METHANE REFORMING WITH CO2 AND O2

Se prepararon catalizadores metálicos estructurados constituidos por perovskitas con composiciones LaCo0.6Fe0.4O3, LaCo0.4Fe0.6O3 y La0.9Ce0.1Co0.6Fe0.4O3 soportadas sobre estructuras cónicas de una malla de acero inoxidable 316, a fin de estudiar el efecto de la estructura metálica en la reacción. Estos fueron evaluados en el reformado de metano con CO2 y O2, realizando la comparación con el mismo catalizador en polvo. Las condiciones de reacción fueron seleccionadas a partir de barridos de temperatura de reacción y de relación CH4/CO2 de la alimentación. Se alcanzó una conversión máxima de 88% y relación H2/CO de 1.6, para la perovskita de mayor contenido de Co a 850 °C y composición molar 6/1/3 en CH4/CO2/O2. Los catalizadores estructurados en forma de cono y en polvo presentaron un comportamiento similar. La sustitución de La por Ce no generó diferencias apreciables en el comportamiento catalítico. El uso de una estructura metálica similar a un empaque comercial, parece mejorar la estabilidad del catalizador de perovskita LaCo0.6Fe0.4O3 con una mayor relación H2/CO en los productos.

Abstract

Perovskites with the compositions LaCo0.6Fe0.4O3, LaCo0.4Fe0.6O3 and La0.9Ce0.1Co0.6Fe0.4O3, were supported over metallic conic structures made of stainless steel, with the aim of study the influence of the metallic structure on the reaction. These catalysts were evaluated in methane reforming with CO2-O2, by comparing with the same catalyst in powder. The reactions conditions were established by modifying reaction temperature and CH4/CO2 feed ratio. With the perovskite of higher cobalt content, at 850 ºC and molar composition 6/1/3 as CH4/CO2/O2, it was achieved a methane conversion of 88% and a ratio H2/CO of 1.6. A similar behavior was observed for the metal conic structured catalysts and powder catalysts. The substitution of La by Ce does not produce appreciable differences in catalytic behavior. Tests with a metallic structure similar to a commercial package seem to improve catalytic stability of LaCo0.6Fe0.4O3 perovskite, achieving a higher H2/CO ratio in the products.

CATALYTIC WET AIR OXIDATION OF INDUSTRIAL EFFLUENTS USING A Pt CATALIST SUPPORTED ON MULTIWALLED CARBON NANOTUBES

En el presente trabajo se ha estudiado la efectividad de la oxidación por vía húmeda catalítica para tratar aguas residuales industriales en un reactor por lote. Para ello se han realizado ensayos con un contaminante modelo, el colorante básico Amarillo Directo 11 empleando como catalizador platino soportado en nanotubos de carbono de pared múltiple (Pt/MWNT). Así mismo se ha realizado el tratamiento de dos efluentes industriales. Los resultados muestran tanto la alta efectividad del tratamiento en presencia del catalizador, como una importante disminución del carbono orgánico total y de la toxicidad en el efluente final. Se concluye que el proceso se ha demostrado eficaz tanto para el tratamiento del colorante básico ensayado, como en los dos efluentes residuales industriales

Abstract

In this work, catalytic wet air oxidation in a batch reactor was studied by catalytic wet air oxidation to treat industrial wastewater. Basic Yellow 11, a basic dye, was employed as a model compound and platinum supported over multi-walled nanotubes (Pt/MWNT) was used as catalyst. Additionally, two different industrial wastewaters were tested. The results prove the high effectivity of this treatment, showing high extents of total organic carbon and toxicity removal of the final effluent. We conclude that the process has proved to be effective for the treatment of basic dye tested, as well as in the two industrial effluents.

STUDY ON THE INFLUENCE OF THE METAL CATION INCORPORATION IN THE CATALYTIC ACTIVITY AND MAGNETIC BEHAVIOR OF ZSM-5 ZEOLITES

Se sintetizaron zeolitas ZSM-5 con relación molar Si/Al 17 por el método hidrotérmico, las que fueron modificadas con cobalto y cromo por la técnica de impregnación por vía húmeda en un 3 % p/p del metal. Los resultados obtenidos por DRX, indican que la incorporación de ambos metales de transición no altera la estructura, ni la cristalinidad de la matriz original. Se detecta la presencia de especies Co3O4 para Co-ZSM-5 y Cr2O3 para el caso de Cr-ZSM-5. De las medidas de magnetización a temperatura ambiente se observa el efecto de los metales de transición sobre el comportamiento netamente diamagnético de la matriz zeolítica con la aparición de ciclos de histéresis que no saturan por presentar una componente paramagnética. Ambos materiales fueron probados como catalizadores para la reacción de oxidación selectiva de estireno con peróxido de hidrógeno, presentando buenos resultados en actividad con una elevada selectividad (superior al 70 %) hacia benzaldehído.

Abstract

ZSM-5 zeolites with Si/Al molar ratio of 17 were synthesized by hydrothermal method. Afterwards, cobalt and chromium were incorporated via wet impregnation in a 3 metal wt %. According with X ray diffraction patterns, matrix structure and cristallinity are not affected by transition metals incorporation. Even though, Co3O4 and Cr2O3 species are detected for Co-ZSM-5 and Cr-ZSM-5 samples, respectively. Room temperature magnetization measures showed transition metal effect over diamagnetic zeolite matrix behavior with the appearance of hysteresis cycles which do not saturate due to a paramagnetic component. Both materials were evaluated as catalysts for styrene selective oxidation with hydrogen peroxide showing good results in terms of activity with high selectivity values (over 70 mol%) towards benzaldehyde.