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PIP 586 - 2010 TITULAR: NAZZARRO, MARCELO. RESUMEN Los materiales nanoporosos se caracterizan por una alta capacidad adsortiva con respecto a una variedad de gases. Entre ellos, constituyendo una especie muy importante por su bajo costo y alta eficiencia, se encuentran los carbones activados. Estos materiales han protagonizado una brusca expansión en la investigación científica y tecnológica en los últimos años debido fundamentalmente a sus aplicaciones a los procesos de separación de mezclas de gases, de almacenamiento de gases energéticos y, muy especialmente, a la captura y almacenamiento de CO2, problema crucial en los esfuerzos que se llevan adelante mundialmente con el fin de controlar el cambio climático. Para diseñar un sistema adsortivo de bajo costo que se desempeñe eficientemente en esas aplicaciones es necesario sintetizar una familia adecuada de muestras de sólidos nanoporosos para la aplicación de interés, caracterizar los mismos cuidadosamente, determinar las propiedades adsortivas con respecto al gas de interés a ser almacenado, determinar sus propiedades adsortivas cuando está presente en una mezcla y, finalmente, determinar una ley confiable de predicción de la adsorción de la mezcla a partir de la adsorción de los componentes puros. Cada uno de estos ítems presenta, en mayor o menor grado, aspectos teórico-experimentales que admiten una discusión más profunda y/o el aporte de nuevos modelos y metodologías. Estos aspectos que requieren un fuerte aporte innovativo se refieren a la forma en que los métodos de preparación afectan las propiedades adsortivas del material nanoporoso, la modelización de la estructura porosa y la determinación precisa de la Distribución de Tamaños de Poros (PSD), la metodología experimental para determinar las isotermas y calorimetría de adsorción de gases puros y de sus mezclas y, finalmente, una teoría que produzca una ecuación fácilmente computable para predecir la adsorción de una mezcla a partir de las isotermas de los componentes puros, superando las serias limitaciones y desviaciones que presenta la IAST (Ideal Adsorbed Solution Theory), teoría comúnmente usada hoy en día. En el presente proyecto, sin excluir la posibilidad de incursionar con otros materiales, nos concentraremos en los carbones activados, por ser altamente eficientes y de bajo costo. En base a lo anterior podemos expresar el Objetivo General de este trabajo como: Realizar un estudio experimental teórico y de simulación del equilibrio de adsorción de gases puros y sus mezclas en materiales nanoporosos no estructurados buscando la optimización de los procedimientos de síntesis con miras al almacenamiento y la separación de gases, y como Objetivos Específicos:
Es importante destacar que en este proyecto participarán como colaboradores externos investigadores del grupo GPSA de la Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, Brasil. Objetivo general o marco de referencia Nuestro propósito es desarrollar las bases para diseñar un sistema adsortivo de bajo costo que se desempeñe eficientemente en la separación y almacenamiento de gases, especialmente CO2, para lo cual es necesario sintetizar una familia adecuada de muestras de sólidos nanoporosos para la aplicación de interés, caracterizar los mismos cuidadosamente, determinar las propiedades adsortivas con respecto al gas de interés a ser almacenado, determinar sus propiedades adsortivas cuando está presente en una mezcla y, finalmente, determinar una ley confiable de predicción de la adsorción de la mezcla a partir de la adsorción de los componentes puros. Estos ítems presentan desafíos teóricos y experimentales que consisten en como los métodos de preparación afectan las propiedades adsortivas del material nanoporoso, la modelización de la estructura porosa y la determinación precisa de la PSD, la metodología experimental para determinar las isotermas y calorimetría de adsorción de gases puros y de sus mezclas y, finalmente, una teoría que produzca una ecuación fácilmente computable para predecir la adsorción de una mezcla a partir de las isotermas de los componentes puros, superando las serias limitaciones y desviaciones que presenta la IAST. En base a lo anterior podemos expresar el Objetivo General de este trabajo como: Realizar un estudio experimental, teórico y de simulación del equilibrio de adsorción de gases puros y sus mezclas en materiales nanoporosos no estructurados buscando la optimización de los procedimientos de síntesis con miras al almacenamiento y la separación de gases. Del anterior marco de referencia surge nuestra hipótesis de trabajo que se traduce a través de los siguientes Objetivos Específicos
PIP 1022 - Año: 2009 Director: IPPOLITO, IRENE Los sistemas granulares "secos" son aquellos en donde los granos están dispersos en una fase fluida: el aire. Estos materiales son muy comunes en la naturaleza y en la industria (farmacéutica, agroalimentaria, cosmética, química, ing. civil). El sector industrial utiliza gran cantidad de materias primas y productos elaborados conformados por granos, cuyo comportamiento es necesario describir y predecir para lograr una optimización en su producción, venta, calidad final, etc. Por otra parte, la presencia de humedad tanto en el escenario natural como en el industrial, ofrece dificultades en la manipulación y cambio en las propiedades de estos materiales que es necesario caracterizar y conocer con mayor profundidad. Este proyecto tiene por objetivo estudiar tres fenómenos de gran importancia en los problemas de manipulación y transporte de materiales granulares tanto secos como húmedos: la segregación por flujo, la compactación y el flujo propiamente dicho. RESUMEN Se propone estudiar tres aspectos fundamentales en la caracterización física de medios granulares secos y húmedos: segregación, compactación y flujo. La segregación de granos por flujo es un fenómeno determinante en el acopio de materiales en forma de pila cónica. Estudiaremos este fenómeno mediante experimentos a escala de laboratorio (trabajando con bolitas de vidrio de diferente tamaño y forma en ambiente seco) y mediante simulaciones numéricas que representen el escenario experimental. Caracterizaremos el comportamiento estudiando las estructuras espaciales de segregación y determinando el grado de segregación en función del tamaño de los granos, su geometría y la altura desde la que fluye el material para la formación de las pilas. El punto de inyección del material se puede mover horizontalmente oscilando, por lo tanto, la amplitud del movimiento y la velocidad de desplazamiento son otros parámetros de control. El dispositivo que se empleará ya fue construido en el marco del proyecto PIP Nº 5496 que culmina a fines de 2008. La compactación de granulares secos bajo condiciones de vibración es un problema muy investigado en el ámbito científico actual. Sin embargo, de los muchos aspectos que aún necesitan ser estudiados en el tema de compactación, existen dos muy interesantes a los que nos abocaremos aquí. Ellos son: la compactación en seco de partículas con formas no redondeadas (que poseen puntas) y la compactación de granulares mojados. En particular, para los primeros realizaremos simulaciones y experimentos en dos dimensiones para estudiar el grado y forma de la compactación en función de la amplitud de la vibración aplicada al medio. Para los segundos, realizaremos simulaciones en dos dimensiones (discos y elipses) y experimentos en tres dimensiones para estudiar el grado de compactación en función de la humedad inter-granos. La importancia que tiene el flujo de granulares tanto secos como húmedos es más que elocuente en la mayor parte de los procesos industriales que involucran manipulación de granos (farmacéutica, agro-alimentos, minera, etc.). En particular, muchos de los problemas donde aparece involucrado el flujo de granulares húmedos quedan aún sin resolver. Por lo tanto, estudiar las condiciones de flujo para algunos ejemplos de materiales granulares empleados en la industria minera en función de los parámetros experimentales de interés para dicha industria resulta un importante objetivo en este proyecto. Para esta parte, proponemos analizar el flujo medio de desalojo de silos a escala de laboratorio, en función del diámetro de la salida de la tolva y del grado de humedad del material alojado en su interior y para diferentes grados de compactación inicial. Algunos de los materiales propuestos son: microesferas de vidrio, puzolanas naturales, material de uso vial, polvos de electrofiltrado (PEF) entre otros. PIP 1332 - 2010 TITULAR: RAMÍREZ PASTOR, A.J. Resumen El presente proyecto abordará, en el marco de la Mecánica Estadística, el estudio de diferentes sistemas complejos en presencia de heterogeneidades. Se discutirá: (a) las principales propiedades termodinámicas de sistemas constituidos por moléculas poliatómicas adsorbidas sobre la superficie de un sólido homogéneo o heterogéneo. El avance en la descripción de sistemas heterogéneos con múltiple ocupación de sitios no sólo es de interés tecnológico, sino que constituye uno de los temas principales en la moderna fisicoquímica de superficies y en el cual la modelización teórica y de simulación numérica está aún en un grado primario de desarrollo; (b) el comportamiento de diferentes fenómenos en superficie como deposición secuencial aleatoria, precolación (aleatoria, sitio- enlace, etc.), difusión, transiciones de fase orden- desorden, cinética de deposición y evolución al equilibrio de sistemas que no lo están, ante la presencia de heterogeneidades. Cada tipo de heterogeneidad debe considerarse respecto al proceso particular que se considere. A saber, la presencia de impurezas, la distribución de diferentes tipos de energías de adsorción (distribución energética y topológica), la inclusión de diferentes tipos de energías de interacción y la presencia de elementos de diferente tamaño y forma en cada uno de los procesos; y (c) el comportamiento de sistemas magnéticos desordenados conocidos como vidrios de espín. Al respecto, nuestro proyecto intenta estudiar cómo afectan las heterogeneidades espaciales que se manifiestan en el estado fundamental de estos modelos, a las propiedades críticas y a la dinámica fuera del equilibrio de estos sistemas frustrados. En todos los casos, los sistemas serán descriptos utilizando simulación de Monte Carlo y aproximaciones teóricas en el marco de la Mecánica Estadística. Objetivos generales
PIP 490 - 2010 TITULAR: Dr. Karim Sapag Resumen En este Proyecto se plantea la colaboración entre investigadores del CITEQ, UTN Reg. Córdoba y del Laboratorio de Sólidos Porosos, del INFAP-CONICET-UNSL, en el desarrollo de materiales porosos para procesos catalíticos de interés en la “Química Fina” y en el área de los combustibles sintéticos. Los procesos escogidos se los puede incluir dentro de los llamados eco-compatibles, por la baja producción de subproductos, en uno de los casos y la obtención de combustibles limpios en el otro. La propuesta es sintetizar los materiales tanto en el CITeQ (zeolitas, HDC y M41S) como en el INFAP (MCM, SBA y PILCs) y estudiarlos y caracterizarlos en forma conjunta aprovechando la experiencia de los investigadores participantes. Las aplicaciones de oxidación y de transesterificación se llevarán a cabo en el CITeQ, quienes son especialistas en la temática. En el INFAP, se pondrá a punto la reacción de hidrogenación de CO con la colaboración de los investigadores del CITeQ. Objetivos Generar materiales porosos para las siguientes aplicaciones
2010 RAMÍREZ PASTOR, A.J. ANPCYT Resumen: El presente proyecto abordará el estudio de diferentes sistemas complejos en el marco de la Mecánica Estadística. Se discutirá: (a) el comportamiento de sistemas magnéticos desordenados conocidos como vidrios de espín. Al respecto, nuestro proyecto intenta responder dos importantes preguntas: i) si el modelo usado en la descripción de los vidrios (redes de Ising con enlaces mixtos) da verdaderamente cuenta de las propiedades de memoria magnética que debe tener un vidrio de espín y ii) si existe una fase ordenada a baja temperatura aún en sistemas bidimensionales; (b) las principales propiedades termodinámicas de sistemas constituidos por moléculas poliatómicas adsorbidas sobre la superficie de un sólido. Este tipo de estudio es de interés teórico y tecnológico, pues representa a la gran mayoría de los problemas reales de interfases, en los cuales el tamaño de la molécula de adsorbato no coincide con el del sitio de adsorción; y (c) el estudio de adsorción, transporte y crecimiento de moléculas sobre fractales, y la precolación en sistemas de alta correlación local. En todos los casos, los sistemas serán descriptos utilizando simulación de Monte Carlo y aproximaciones teóricas en el marco de los modelos de gas de red. Objetivos generales:
2010 RAMÍREZ PASTOR, A.J. FONDECYT – CHILE Abstract: This is a project that combines theoretical and computational techniques to address problems in the fields of magnetism and statistical physics. In magnetism we consider two important problems: A1) The interaction forces among nanocylinders in the matrix where they are captured at the time they are prepared; A2) The phases of spin glasses in the way described by the Edwards-Anderson model in 2 and 3 dimensions for different lattices. In statistical physics we tackle three different problems: B1) The percolation properties of the rigid lattice (after removing itinerant frustration) associated to the Edwards-Anderson model in 2 and 3 dimensions; B2) The general percolation problems for multiple occupation in what is known as k-mer percolation (polymer of k elements); C3) The establishment of a method based on information theory (data compression in particular) to describe phase transitions. Problems A2) and B1) are intimately related and aim to getting accurate information concerning the existence of a spin-glass to paramagnetic transition in 3D, while this is not the case in 2D. In the case of A2) we make use of the parallel tempering method operating in the configuration space to characterize the phases by means of looking to solidary spins, thus avoiding loose spins which can flip freely even in the limit of very low temperatures. On the other hand B1) in spite of considering the same system makes use of percolation techniques to characterize the rigid lattice that considers those nearest neighbors interactions that are not frustrated in the extremely low temperature regime. At the end we hope both problems merge providing consistent and robust results. Problem A1) is very interesting and appealing at present since it addresses the forces among nanocylinders (nanowires or nanotubes) as left in the membranes where they are grown. In the most popular of these realizations electrodeposition techniques are used to grow magnetic wires and tubes in cylindrical nanopores produced in membranes by different methods. In their as-grown state the magnetization of the set of magnets tends to vanish by random orientation of the magnetization within the nanocylinders. Upon applying an external magnetic field along the cylinders axes all the magnets are forced to point in the same direction. This forced configuration produces repulsion between a cylinder and each one of the others and they try to pull apart. This effect produces a force that tries to expand the membrane that holds the set of nanoparticles. We want to calculate the net effect of this repulsion on the mechanical properties of the membrane upon controlling the geometrical aspects of the problem and the constituent materials. We hope to be able to propose an experiment to measure this effect. Problem B2) is focused on the complex issue of percolation by multiple site occupation. This is inspired by the problem of adsorption of polymers on surfaces, which is said to be the kmer site percolation problem. Here k represents the number of sites to be occupied by the polymer. The progress on this field has been mainly numeric and for linear molecules so far. Here we want now to move to an initial theoretical treatment by means of the percolating renormalized cell. We want also to move to numerical treatments of nonlinear k-mers in parallel to the theoretical analysis of the same systems. We expect to use this opportunity to study also the multiple bond occupation problem, which is quite different from the site occupation problem. Goals are: - To obtain the forces among magnetic nanocylinders in the holding membrane. 2010 ROMÁ, FEDERICO ANPCYT Entidad financiadora: ANPCYT (PICT-2007-02185 categoría joven) Objetivos: Resumen: Los estudios anteriores se han limitado a sistemas con un estado fundamental degenerado, pues la definición usual de backbone no permite caracterizar las heterogeneidades espaciales de modelos no degenerados. No obstante, la fenomenología que caracteriza a los Vidrios de Espín se manifiesta en ambos tipos de sistemas, sin que la degeneración del estado fundamental juegue un rol central. En este proyecto se trabaja para encontrar una definición general de backbone, que permita caracterizar las heterogeneidades espaciales tanto de modelos de Vidrio de Espín clásicos y cuánticos, como de otros sistemas frustrados. Entidad financiadora: CONICET (PIP 2011-2013 IU) Objetivos: Resumen: 2010 VIDALES, ANA (UNSL) Resumen En este proyecto se estudiarán los problemas de compactación, flujo y segregación de materiales granulares secos y húmedos a través experimentos de laboratorio y de simulación numérica. Algunos de los procesos estudiados tienen directa aplicación en problemas de la industria minera y la ingeniería vial. El proyecto consta de dos líneas de trabajo (a) experimental y (b) simulación numérica. Los problemas a estudiar en cada línea son: (a) Estudio de flujo en cuarzo natural de distinta granulometría con experiencias en silo a escala piloto con distintas tolvas de salida; resistencia de hormigones con agregados granulares de distinto origen; estudio de la relación entre los parámetros macroscópicos de las ecuaciones constitutivas para un sólido granular y los parámetros microscópicos característicos de los granos; segregación en apilamientos cuasi-bidimensionales de partículas de dos tamaños con formación controlada de la pila. (b) Compactación y drenado de partículas (secas y con humedad) con diferente geometría (discos y pentágonos); simulaciones usando técnicas de dinámica molecular (DM) aplicadas a la segregación de partículas para estudiar dicho fenómeno en apilamientos cuasi-bidimensionales; simulaciones en DM del problema de la compresión confinada de agregados con amplia granulometría. OBJETIVOS: Los sistemas granulares "secos" son aquellos en donde los granos están dispersos en una fase fluida: el aire. Estos materiales son muy comunes en la naturaleza y en la industria (farmacéutica, agroalimentaria, cosmética, química, ing. civil). El sector industrial utiliza gran cantidad de materias primas y productos elaborados conformados por granos, cuyo comportamiento es necesario describir y predecir para lograr una optimización en su producción, venta, calidad final, etc. Por otra parte, la presencia de humedad tanto en el escenario natural como en el industrial, ofrece dificultades en la manipulación y cambio en las propiedades de estos materiales que es necesario caracterizar y conocer con mayor profundidad. Este proyecto tiene por objetivo estudiar tres fenómenos de gran importancia en los problemas de manipulación y transporte de materiales granulares tanto secos como húmedos: la segregación por flujo, la compactación y el flujo propiamente dicho. 2010 PEREYRA, VÍCTOR UNSL OBJETIVOS
RESUMEN Se realiza el estudio de la mecánica estadística de la fase adsorbida mediante diferentes metodologías, incluyendo desarrollos analíticos y simulación por Monte Carlo. En el ámbito del proyecto se ha desarrollado una nueva metodología para resolver el modelo de gas red cinético, denominado reglas de evolución local. Esta metodología ha mostrado ser una herramienta simple y eficiente para resolver problemas de superficie. Las reglas de evolución local fueron aplicadas al problema del crecimiento de interfaces con y sin anclaje donde la aproximación de la ecuación maestra es ineficiente o inaplicable. El comportamiento de la fase adsorbida se analiza a través de diferentes observables tanto en equilibrio como cinéticos para cada sistema en particular. Se ha mostrado que el comportamiento de los mismos depende fuertemente de la dinámica elegida comprobándose que existen dinámicas en la literatura que producen observables anómalos o sin sentido físico. Se desarrolló un algoritmo de simulación de Monte Carlo para el cálculo de la función densidad de estado. Este algoritmo ha mostrado ser de gran versatilidad, eficiencia y de fácil implementación en todos aquellos problemas concernientes a la mecánica estadística. A diferencia de los conocidos no presenta el problema de convergencia. El fenómeno de rozamiento se analiza utilizando el modelo de Tomlinson mediante simulación por Monte Carlo. Para ello se analiza el experimento realizado sobre un microscopio de fuerza atómica donde un tip se desliza sobre una superficie. En la actualidad se ha logrado reproducir la dependencia de la fuerza de fricción con la velocidad de arrastre del tip que se verifica en los datos experimentales. 2009 Titulo: “Procesos moleculares en superficies nanoestructuradas y nanopartículas” Año: 2008 OBJETIVOS RESUMEN Los procesos moleculares que ocurren en superficies de sólidos son de importancia central en la ciencia de superficies e intervienen en una variedad de aplicaciones de la tecnología moderna, como la catálisis heterogénea, la microelectrónica, la separación de especies químicas, la fabricación de sensores biológicos, etc., para nombrar sólo las más conocidas. Históricamente se han investigado en profundidad estos procesos moleculares en superficies planas y homogéneas, pero los progresos en los métodos experimentales con resolución atómica y la necesidad de nuevos avances tecnológicos han despertado más recientemente el interés por el estudio de los mismos en superficies que presentan estructuras a escala nanoscópica e inclusive sobre la superficie de nanopartículas. Así, por ejemplo, algunas especies quirales (que presentan una particular asimetría a escala nanoscópica) adsorbidas sobre metales adoptan una organización supramolecular formando patrones que a su vez presentan una “quiralidad extendida”, sin que se comprenda aún el mecanismo subyacente en ese proceso de organización ni la naturaleza de las fuerzas que intervienen. Entidad Financiadora: UNSL RESUMEN 1. Estudio de mecanismos que producen enantioselectividad en la adsorción de especie quirales. Se han obtenido resultados significativos, especialmente para el sistema óxido de propileno sobre superficies de Pd(111) templadas con 2-butanol. 2. Adsorción de gases puros y mezclas sobre superficies heterogéneas. Se han desarrollado nuevos modelos basados en la aproximación cuasi-química. 3. Caracterización de carbones activados nanoporosos. Se ha propuesto un nuevo modelo basado en una geometría mixta de poros y se está evaluando experimentalmente. 4. Microcalorimetría de adsorción. Se han realizado importantes avances en el diseño, construcción y evaluación de un microcalorímetro que permite la medición tanto de la isoterma de adsorción como del calor diferencial de adsorción en una misma muestra. 2010 Director: SAPAG, KARIM (UNSL) Entidad Financiadora: UNSL OBJETIVOS Se propone como objetivo general, la preparación y caracterización de adsorbentes y catalizadores a partir de materiales de bajo costo, de origen natural o desechos agrícolas, y su estudio en aplicaciones tecnológicas de interés ambiental y socioeconómico nacional RESUMEN Uno de los temas de mayor interés a nivel mundial es el energético, en particular el referido a los combustibles y principalmente los provenientes del petróleo, que a pesar de tener un consumo masivo presenta una serie de problemáticas, relacionadas con las reservas, los problemas políticos y sumado a todos estos, los problemas medioambientales aparejados con su uso. Todo ello hace que los precios sean altos y sensibles, por lo que la permanente búsqueda de combustibles alternativos ha sido lanzada. Dentro de estas alternativas, se encuentra el gas natural, donde las reservas calculadas son mucho mayores que las del petróleo y además es más económico y presenta características más amigables con el medio ambiente. Dentro de este esquema, nuestro país presenta una situación especial, ya que posee una de las mayores reservas de gas natural en Sudamérica, por lo que el estudio de sus propiedades, aprovechamiento y transformaciones, es de suma importancia a nivel nacional. El gas natural ya es utilizado masivamente como combustible en nuestro país, tanto en los domicilios, comercios e industrias, como en gran parte de la flota automotriz. La forma más usual de almacenar este combustible, es comprimiéndolo a alta presión, lo que aumenta sustancialmente su peligrosidad y su precio, además de tener una capacidad de almacenamiento muy limitada. Una mejora de este proceso puede estar dirigida a disminuir la presión de almacenamiento, sin disminuir la cantidad de gas almacenado. Una posibilidad se presenta utilizando adsorbentes especiales, obteniendo gas natural adsorbido (GNA), lo que es posible utilizando materiales microporosos con características adecuadas como lo son algunos carbones activados. Por otro lado, el gas natural, constituido mayoritariamente por metano, puede ser la base para la producción del llamado gas de síntesis, una mezcla rica en H2 y CO, a partir del cual, mediante un proceso catalítico, síntesis de Fischer-Tropsch (FT) se puede producir casi todos los derivados del petróleo, con el aliciente de la ausencia de algunos heteroátomos (como el N2 y S), que contribuyen a la contaminación. La problemática de este proceso, es que no es para nada selectivo, obteniendo desde gases hasta ceras, pudiéndose mejorar utilizando catalizadores que orienten los productos a un determinado tamaño de cadenas de carbones, para obtener por ejemplo hidrocarburos líquidos. Esto se puede llevar a cabo utilizando catalizadores porosos, ya que el proceso de formación de productos es un proceso de polimerización, por lo que un tamaño de poros adecuados puede poner un “limite” al crecimiento de los productos. Por lo tanto, basados en que tenemos los conocimientos básicos necesarios y los equipos específicos es que planteamos el desarrollo de materiales porosos para mejorar estos dos procesos tecnológicos de alto interés nacional como lo son el almacenamiento de gas natural y la producción de combustibles líquidos limpios. 2010 Director: Sapag, Manuel Karim. Proyecto PICT 2010 Agencia Resumen: Uno de los temas de interés mundial es el tema energético, en particular el referido a los combustibles, donde los principalmente usados son los provenientes del petróleo, que presentan una serie de problemáticas relacionadas con las reservas, los avatares políticos y sumado a todos estos, los contaminación medioambiental aparejada con su uso. Varias son las alternativas en estudio, donde una de ellas es la producción de combustibles limpios a partir de la denominada síntesis de Fischer-Tropsch (FT), la que se utiliza para la obtención de hidrocarburos sintéticos a partir del gas de síntesis, una mezcla de Hidrógeno y CO. Uno de los procesos de obtención del gas de síntesis es a partir de gasificación de carbón o de biomasa o de un reformado de gas natural, donde las reservas calculadas para éste último son mucho mayores que las del petróleo y nuestro país cuenta con una de las mayores reservas en Sudamérica. Todo esto ha reimpulsado en el ámbito científico internacional y nacional el estudio de esta reacción, apareciendo en los últimos años un abrupto crecimiento en las publicaciones sobre la temática. Además, varias empresas como la Shell y la Exxon anunciaron su interés de montar nuevas industrias con esta tecnología en diversos lugares del mundo, incluso en nuestro país. La problemática del proceso FT se centra en el hecho de que es una reacción poco selectiva, produciendo desde gases hasta ceras, donde la utilización de catalizadores adecuados puede mejorar sustancialmente el proceso. Se han utilizado diversos catalizadores en esta reacción, donde se destacan el Co y el Fe como fases activas, por su costo y su selectividad, siendo los soportes fases oxidas y en algunos casos se estudió el efecto de promotores, en general alcalinos, pero el tema no está totalmente resuelto por lo que la búsqueda de nuevos catalizadores, y diferentes formas de llevar a cabo la reacción es un tema de actualidad. El uso de materiales porosos en el desarrollo de catalizadores ha despertado un relevante interés, donde el efecto de la fase activa confinada y el tamaño de poros del catalizador, puede mejorar sustancialmente tanto la conversión como la selectividad, impuesta al tamaño de los productos. El uso de paquetes informáticos basados en estudios de procesos moleculares, aplicando la Teoría del Funcional de la densidad (DFT) con cálculos “ab initio”, así como la simulación de Monte Carlo, presenta importantes contribuciones en cuanto a las energías involucradas y la formación de productos, lo que complementa los estudios. En este trabajo se plantea el desarrollo de materiales micro-mesoporosos con posibilidades de ser utilizados en esta reacción como soportes o catalizadores en sí, a saber: las arcillas pilareadas (PILCs), los materiales mesoporosos ordenados de estructura silicea, e incluso los novedosos materiales mesoporosos ordenadosde estructura carbonosa, donde no sólo la síntesis sino la caracterización y la aplicación de los mismos puede dar información acabada para la selección de los materiales adecuados. Objetivo: Entidad Financiadora: SECyT-CAPES Director: SAPAG, KARIM OBJETIVOS RESUMEN Se propone conjugar la potencialidad e infraestructura de los grupos para desarrollar materiales de interés tecnológico actual, aprovechando recursos propios de bajo costo. El Grupo de la UNSL, tiene infraestructura y experiencia en la caracterización de materiales porosos, tanto arcillas como carbones activados, y tiene un Proyecto en marcha para el almacenamiento de gas natural por adsorción, el que puede dar importantes ventajas frente al gas natural comprimido. Además, es reconocido por su grupo teórico, el cual puede hacer importantes aportes al modelado de los materiales preparados, dando luz a la mejora de los mismos. El grupo de San Juan, tiene experiencia en la producción de carbones activados, teniendo amplia posibilidades de escalar la producción a nivel industrial. Los grupos de Brasil son especialistas en aplicaciones Medioambientales, con importante equipamiento e incluso con una directa relación con empresas interesadas en la temática. Por lo tanto la interacción entre estos dos países puede ser altamente beneficiosa. El plan de Trabajo se sustenta en dos clases de materiales de partida, (i) carbones activados, producidos a partir de desechos y (ii) arcillas naturales, abundantes en nuestros países, los que serán estudiados para la producción de adsorbentes y catalizadores de mayor valor agregado, de importancia tecnológica y ambiental. Además, se contempla como eje fundamental del Proyecto, la formación de Recursos Humanos, que dada le interdisciplinaridad de los investigadores se torna altamente rica. Los carbones serán preparados a partir de: (i) desechos de origen vegetal lignocelulósicos, tales como caña, carozo y cáscara de diferentes frutas, escobajo de uva, granos, pulpa y cáscara de café, importantes en diversas regiones de Brasil y Argentina e (ii) desechos de polímeros, tales como los neumáticos y otros plásticos, que hoy en día representan un serio problema ambiental en todo el mundo. A partir de estos carbones y mediante distintas técnicas de activación, se obtendrán los materiales deseados, que en este caso son los carbones activados. Las arcillas que utilizaremos serán principalmente la bentonita, que existe en grandes reservas en la Argentina, y la vermiculita, donde Brasil es el segundo productor mundial. Estas arcillas serán modificadas químicamente, mediante procesos de activación y/o pilarización para la obtención de los materiales buscados. Las aplicaciones que se estudiarán serán básicamente dos: Entidad Financiadora: ANPCYT Director: MARCHESE, JOSÉ OBJETIVOS RESUMEN El presente proyecto tiene por finalidad la preparación de materiales porosos y membranas a ser utilizados en procesos separativos. El estudio esta enfocado principalmente a: 2010 Desarrollo de Medios Porosos y Membranas para Procesos Separativos OCHOA, ARIEL UNSL Resumen El proyecto tiene por finalidad la preparación de materiales porosos y membranas a ser utilizados en procesos separativos. El estudio está enfocado principalmente a: i)Síntesis y caracterización de membranas poliméricas, compuestas de matriz mixta, líquidas emulsionadas y microesferas porosas poliméricas; ii) Estudio del rendimiento de las membranas y microesferas porosas en diferentes procesos separativos tales como: purificación de efluentes, separación de gases, tratamiento de soluciones con iones metálicos iii) Determinación de los parámetros de diseño y propuestas de modelos que interpreten la extracción y transporte de los componentes gaseosos, solutos contaminantes y la conducta de retención y ensuciamiento en la clarificación de jugos. Los objetivos de este proyecto se describen en cada una de las líneas del
proyecto: Linea A. Preparación de membranas para la separación de gases,
clarificación y concentración de jugos Linea B. Nuevas metodologías en el tratmiento de efluentes
2010 FERRAROTTI, SUSANA UNLuján/UNSL Objetivos generales: Objetivos particulares: Resumen: 2009 - ANPCYT Marchese 2008 - ANPCYT Pagliero |
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