Libro de Resúmenes - adsorcion.com · Porosimetría por Intrusión de Mercurio: Autopore™ IV....

Libro de Resúmenes

Departament d’Enginyeria Química i Facultat de Química

Universitat Rovira i Virgili Tarragona

XXXI Reunión Ibérica de Adsorción

27-29 de Septiembre de 2006, Tarragona Patrocinadores

Organismos patrocinadores

Universitat Rovira i Virgili

Departament d’Enginyeria Química

Facultat de Química

Cubierta, Anfiteatro Romano. Diseño F. Siperstein Maquetación y compilación, Teresa Mármol


27-29 de Septiembre de 2006, Tarragona Patrocinadores

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27-29 de Septiembre de 2006, Tarragona Organización congreso

Comité Científico Dr. Peter CARROTT – Universidad de Evora (Portugal) Dra. Vanessa FIERRO – CNRS (Francia) Dr. José Luis FIGUERIEDO - Universidad de Oporto (Portugal) Dr. José Maria GUIL PINTO – CSIC (España) Dr. Julián José GARRIDO SEGOVIA - Universidad Pública de Navarra (España) Dr. Jesús PAJARES – CSIC (España) Dra. Flor SIPERSTEIN - Universitat Rovira i Virgili (España) Prof. Dr. Cristóbal VALENZUELA CALAHORRO – Universidad de Granada (España)

Comité Organizador Dra. Yolanda CESTEROS - Universitat Rovira i Virgili (España) Dra. Vanessa FIERRO – CNRS (Francia) Dr. Josep FONT - Universitat Rovira i Virgili (España) Dr. José María GUIL PINTO – CSIC (España) Dr. Daniel MONTANÉ- Universitat Rovira i Virgili (España) Dra. Flor SIPERSTEIN - Universitat Rovira i Virgili (España) Dr. Francisco LÓPEZ – Universitat Rovira i Virgili (España) Dr. Josep M. RICART – Universitat Rovira i Virgili (España) 27-29 de Septiembre, 2006 Tarragona (España)


27-29 de Septiembre de 2006, Tarragona Programa

Programa

MIÉRCOLES 27

JUEVES 28

VIERNES 29

9:00- 9:30 Recogida de

documentación 9:30-10:00 Inauguración

I2.A.L.Cukierman I3.N.Seaton

10:00-10:20 O4.P.J.M.Carrott O16.S.Calero 10:20-10:40 O5.R.Leyva-Ramos O17.A.Patti 10:40-11:00

I1.A. Celzard O6.A.R.Gonçalves O18.S.Calero

11:00-11:20 Café O7.J.Cuellar O19.E.Sabio 11.20-11:40 O1.C. Valenzuela Café Café 11:40-12:00 O2.A.Ros O8.E.Díaz Fernández O20.S.Blacher 12:00-12:20 O3.P.S.Bàrcia O9.C.O.Ania O21.F.J.Gutiérrez

12:20-12:40 O10.J.A.Delgado O22.E.Rodríguez Castellón

12:40-13:00 Póster flash

O11.A. Perrard 13:00-13:30 Poster flash 13:30-15:00

Comida Comida

Comida

15:00-15:20 O12.J.M. Guil 15:20-15:40 O13.A.Gil 15:40-16:00 O14.J.Pires 16:00-16:20

POSTERS (1)

O15.C. Dalmau 16:20-18:00 POSTERS (2)

18:00-19:00 Visita Tarragona

romana* Reunión GEA-RSEQ

19:00-20:00 Recepción en el Ayuntamiento

20:00-21:00 21:00 Cena: Fortí de la Reina *Punto de reunión: Portal del Roser (16:30 h.)


27-29 de Septiembre de 2006, Tarragona Índice

Índice General I.Conferencias Invitadas 1 I1.Activated carbons for adsorptive storage of gaseous fuels:advanced preparative strategies and actual performances 3

Celzard I2.Utilización de biosorbentes para la remoción de metales del agua 4

A. L.Cukierman I3.Design of hybrid inorganic/organic adsorbents 5

Nigel Seaton II.Contribuciones orales 7 O1.Un modelo cinético de adsorción de gases 9

Cristóbal Valenzuela Calahorro, Francisco Rodríguez Reinoso, Miguel Molina Sabio, Juan Manuel Juárez Galán.

O2.Eliminación de H2S y NH3 con materiales carbonosos obtenidos a partir de lodos de depuradoras 10

A. Ros, M.A.Lillo-Ródenas, C.Canals, E.Fuente, M.A.Montés-Morán, M. J. Martín, A. Linares-Solano O3.Separation of branched hexane isomers on zeolite BETA 11

Patrick S. Bárcia, José A. C. Silva, Alírio E. Rodrigues O4.Adsorção de Mercúrio em Fibras de Carbono Activadas 12

João M.Valente Nabais, Sara Silvestre, Peter J.M.Carrott, Manuela Ribeiro Carrott, Carlos J.Duran-Valle

O5.Adsorción de Cr(VI) en solución acuosa sobre una zeolita modificada con surfactante 13

P.E.Díaz-Flores, R.Leyva-Ramos, A.Jacobo-Azuara, L.Fuentes-Rubio, R.M.Guerrero-Coronado

O6.Cadmium and Nickel removal from water by using activated carbon obtained from sugarcane lignin 14

Mariana A.Ribeiro, Adilson R.Gonçalves, George J.M.Rocha, Germán Quintana O7.Estudio de la cinética de adsorción de la macromolécula albúmina de suero bovino en micropartículas macroporosas de poli(estireno codivinilbenceno) 15

Cristina Garcia-Diego, Jorge Cuellar O8. Determinación del efecto de la materia mineral y los grupos funcionales de un carbón activo sobre sus propiedades de adsorción mediante cromatografía inversa de gases 16

Eva Díaz, Salvador Ordóñez, Aurelio Vega

O9.Adsorción de naftaleno en carbones activos: importancia de la textura porosa y la química superficial 17

B.Cabal, C.O. Ania, J.B.Parra, J.J.Pis



O10. Estimación de los parámetros de adsorción mediante análisis TPD: Aplicación a la adsorción de CO2 sobre alúmina 18

J.A.Delgado, J.L.Sotelo, J.M.Gómez, P.Gómez O11. Desorción termoprogramada intermitente rápida 19

F.Gaillard, A.Perrard, J.P. Joly O12.Caracterización de catalizadores Pt-Re/Al2O3 de reformado de naftas Estudios de microcalorimetría de adsorción a baja temperatura 20

J.M.Guil, J.E. Herrero García, B.Martínez Corbella, J.A.Perdigón Melón, P.González-Marcos, M.A.Gutiérrez-Ortiz

O13.Análisis de la microporosidad de arcillas pilareadas 21

A. Gil, R. Trujillano, M.A. Vicente, S.A. Korili O14.Caracterização da hidrofobicidade de sólidos mesoporosos: sílicas e argilas com pilares de sílica 22

João Pires, Moisés Pinto, Ana Carvalho O15.Estudos de adsorção de azoto em argamassas antigas da Igreja de S. Gião (Nazaré) 23

Cristina Dalmau, Lourdes Matias, Ana Carvalho, João Pires, António Cruz O16.Determinación teórica de la distribución de aluminio en aluminosilicalitas 24

E.García-Pérez, D.Dubbeldam, S.Calero O17. Formación de materiales híbridos organizados espontáneamente 25

Alessandro Patti, Allan D. Mackie, Flor R. Siperstein O18. Estudio computacional de la adsorción de CO2, N2, Ar y metano en zeolitas 26

E.García-Pérez, J.B.Parra, C.O.Ania, J. M.van Baten, R.Krishna, S.Calero O19.Simulación del proceso de adsorción de una partícula de carbón activado median elementos finitos 27

F.Zamora, E.Sabio, R.Benítez, A.Ramiro, S.Román O20. Adsorption dynamics of CCl4 vapours on activated carbon by image analysis of high-resolution x-ray microtomograms 28

S.Blacher, P.Lodewyckx, A.Léonard O21. Estudios de adsorción en materiales híbridos PMOs 29

D.P.Serrano, G.Calleja, J.A.Botas , F.J.Gutiérrez O22. Adsorción de hidrocarburos aromáticos policíclicos en materiales mesoporosos ácidos 30

R.S.Araújo, D.C.S.Azevedo, C.L.Cavalcante Jr, A.Jiménez-López, E.Rodríguez-Castellón

III. Posters 31 P1. Síntesis, caracterización y propiedades de superficie de catalizadores de Rh soportado en materiales MCM-41 y SBA-15 33

C. Blanco, V. Krstic, P. Carranceja, C. Pesquera, F. González P2. Preparación de aerogeles para su uso como soportes en la preparación de sensores de fibra óptica. Estudio de las condiciones de secado supercrítico 34

J.C. Echeverría, J. Estella, y J.J. Garrido P3. Sensores de fibra óptica para detección de COV’s con [Au2Ag2(C6F5)(bipy)2]n soportado en xerogeles 35



J. Estella, J. Echeverría, C. Elosúa, C. Bariáin, M. Laguna, y J.J. Garrido P4. Desarrollo de microporos en LDHs de MgAl mediante la intercalación de polioxometalatos de W y Nb 36

D. Carriazo, C. Martín, V. Rives P5. Adsorción-Liberación de AINEs en Hidróxidos Dobles Laminares de MgAlFe 37

M. del Arco, A. Fernández, C. Martín, V. Rives P6. Adsorción de eteno, etano y dióxido de carbono en clinoptilolita natural y modificada por intercambio iónico 38

A. Romero Pérez, G. Aguilar Armenta. P7. La calorimetría de flujo térmico en la evaluación de fertilizantes ferrosos 39

A. Espina, B. Ramajo-Escalera, J.R. García, S. Feijóo, N. Barros, J.A. Simoni, C. Airoldi

P8. Descomposición térmica de fenilfosfonatos laminares de metales tetravalentes 40

A. Espina, L. Roces, O. Khainakova, S.A. Khainakov, J.R. García

P9. Caracterización de Catalizadores Au / CexZr1-xO2 mediante Técnicas de Adsorción : Soportes 41

J. M. Guil, J. E. Herrero García, B. M. Corbella , P.González Marcos , M. A. Gutiérrez-Ortiz

P10. Carbón ácido: un catalizador verde, eficiente y reutilizable para reacciones de esterificación 42

Ada Victoria Yuste-Córdoba, Carlos J. Durán-Valle, S. Ferrera-Escudero, Rosa M. Martín-Aranda, Antonio J. López-Peinado

P11. Alquilación de imidazol en ausencia de disolvente realizada mediante catálisis ácida 43

Antonio J. López-Peinado, José G. Cobos-Rodríguez, Carlos J. Durán-Valle, Mónica Madrigal-Martínez

P12. Utilización de un carbón básico como catalizador de la reacción de Knoevenagel 44

Antonio J. López-Peinado, José G. Cobos-Rodríguez, Carlos J. Durán-Valle

P13. Carbones Activados en reacciones de alquilación de heterociclos nitrogenados: Catalizadores o soportes catalíticos? 45

E. Perozo-Rondón, R.M. Martín.Aranda, A. J. Lopez-Peinado, B. Casal, M.A. Martín-Luengo, M. Yates

P14. Adsorción de CO2 en hidrotalcitas envejecidas y en calcinadas. Estudio de la influencia del uso de microondas en la preparación sobre sus propiedades básicas 46

O.Bergadà, P. Salagre, Y. Cesteros, F. Medina, J. E. Sueiras P15. Caracterización de carbones activados a partir de los productos de la glicólisis de politereftalato de etileno 47

M. C. Almazán-Almazán, I. Fernández-Morales, M. Domingo-García, M. Pérez-Mendoza, L. Méndez-Liñán, F. J. López-Garzón

P16. Caracterización físico-química de materiales sol-gel impresos para el reconocimiento selectivo de nafcilina 48

L. Guardia, R. Badía Laíño, C.O. Ania, J.B. Parra, M.E. Díaz-García



P17. Preparação e Caracterização de Carvões Activados Preparados a partir de Resíduos da Indústria do Café 49

João M. Valente Nabais, Pedro Nunes, Peter J.M. Carrott, Manuela Ribeiro Carrot,A. Macías García, Maria A. Díaz Díez

P18. Estudo sistemático do efeito dos principais parâmetros de síntese nas propriedades estruturais de materiais Si e Ti-MCM-41 preparados à temperatura ambiente 50

Cristina Galacho, Manuela Ribeiro Carrott, Peter J.M. Carrott P19. Avaliação da estabilidade estrutural de materiais Ti-MCM-41 preparados à temperatura ambiente: Adsorção de N2 a 77K, e, de n-pentano e de vapor de água a 298K 51

Cristina Galacho, Manuela Ribeiro Carrott, Peter J.M. Carrott P20. Almacenamiento de hidrogeno bajo presion y a temperatura ambiente en antracitas activadas con NaOH 52

V. Fierro, A. Celzard, J.F. Marêché, G. Furdin, A. Albiniak P21. Síntese e caracterização de aerogéis e xerogéis de carbono de resorcinol-formaldeído e melamina-formaldeído 53

Filipe Conceição, Venceslau Muiuane, Peter Carrott, Manuela Ribeiro Carrott

P22. Utilization of lignins as activated carbons/Physically activated carbons from lignins: A comparative study 54

Suhas, P.J.M. Carrott, M.M.L. Ribeiro Carrott, C.I. Guerrero, L.A. Delgado P23. Avaliação do efeito do tratamento ácido na porosidade de uma esmectite do Porto Santo por adsorção de pentano e pré-adsorção de nonano 55

Patrícia Russo, Manuela Ribeiro Carrott, Peter Carrott, César Fernandes, Paula Castilho, Chis Breen

P24. Adsorção de tolueno a diferentes temperaturas em sílicas com estrutura mesoporosa ordenada 56

Patrícia Russo, Manuela Ribeiro Carrott, Peter Carrott P25. Adsorção de vapor de água em Al-MCM 57

Patrícia Russo, Ana Padre-Eterno, Manuela Ribeiro Carrott, Peter Carrott P26. Regeneração de carvões activados a partir de cortiça 58

PAM. Mourão, PJM. Carrott, MML. Ribeiro Carrott P27. Experimental Measurement of Pure-Gas Diffusivities in Carbo Nanotubes by ZLC Technique 59

Isabel A. A. C. Esteves and José P. B. Mota P28. Adsorption of Natural Gas Components on a Carbon-Based Filter: A Study for Gas Storage Applications 60

Isabel A. A. C. Esteves, José P. B. Mota P29. Coupled Membrane/PSA Processes for Gas Separation 61

Isabel A. A. C. Esteves, José P. B. Mota P30. Caracterización de materiales carbonosos mediante calorimetría de inmersión 62

A. Sordo, C.M. González-García, M. L. González-Martín P31. Preparación de carbones activados a partir de cáscara de nuez para la retención de isótopos radiactivos 63

J. F. González, S. Román, J. Gañán, C. M. González-García, F. Zamora, A. Sordo



P32. Adsorción de hidrógeno en carbones activados preparados a partir de residuos biomásicos 64

J. F. González, A. Ramiro, S. Román, C. M. González-García, D. Bragado, E. Sabio

P33. Aplicación del método de simulación por redes al estudio de la respuesta eléctrica transitoria de sistemas de membranas con carga fija debida a procesos de adsorción iónica 65

J. A. Moleón, A.A. Moya P34. Desarrollo de adsorbentes nanoporosos para su aplicación en la depuración de efluentes líquidos procedentes de la industria textil 66

M.R. Sun Kou, S.M. Delgadillo, G. Mata, R. Trujillano, M.A. Vicente, S.A. Korili, A. Gil

P35. Adsorção em carvões activados de compostos aromáticos provenientes da biodegradação de corantes têxteis 67

P.C.C. Faria, J.J.M. Órfão, J.L. Figueiredo, M.F.R. Pereira P36. Eliminación de clorofenoles en disolución acuosa mediante la utilización de carbones ácidos sintetizados mediante introducción de grupos sulfónico 68

J. R. Domínguez , J. Beltrán de Heredia , C.J. Durán-Valle, G. Mateos P37. Utilización de carbones básicos sintetizados mediante introducción de grupos poliamina para eliminar clorofenoles en disolución acuosa 69

J. R. Domínguez , J. Beltrán de Heredia , C.J. Durán-Valle , G. Mateos P38. Equilibrio de adsorción de 2,4,6-triclorofenol sobre un carbón activo comercial 70

J. Beltrán de Heredia, J.R. Domínguez, O.M. Castro P39. Caracterización de carbones comerciales utilizados en plantas de tratamiento de agua 71

F. Zamora, E. Sabio, J.F. González, C.M. González-García, J. Gañán, A. Sordo

P40. Single and multi-component adsorption of zinc, cadmium and mercury from aqueous solutions on H3PO4-activated carbons 72

M. Olivares-Marín, C. Fernández-González, A. Macías-García, V. Gómez-Serrano

P41. Retención de mercurio en un sistema multicomponente en medio acuoso por carbones activados preparados a partir de residuos agroindustriales 73

M. Olivares-Marín, C. Fernández-González, A. Macías-García, V. Gómez-Serrano

P42. Influence of the particle size distribution on the adsorption kinetics of steroids on carbon blacks and an activated carbon 74

E. M. Cuerda, C. Valenzuela, A. Navarrete, M. Stitou and A. Macías P43. Remoción de metales tóxicos mediante carbón activado desarrollado a partir de vinal 75

J.P. de Celis, M.S. Villaverde, N.E. Amadeo, A.L. Cukierman

P44. Caracterización textural de un agente lubricante de uso en formas farmaceuticas sólidas: incidencia de las condiciones de pretratamiento 76

A.L.Cukierman , P. R. Bonelli, M.A. Pesavento, M. Centofante P45. Efecto del precursor y las condiciones de operación en el desarrollo de la estructura porosa de telas de carbón activado 77

M. E. Ramos, J. D. González, P. R. Bonelli, A. L. Cukierman



P46. Caracterización de la superficie de nanotubos de carbono mediante adsorción de nitrógeno 78

D. A. Zilli, P. R. Bonelli, A. L. Cukierman P47. Obtención de carbones activados a partir de cáscaras de semillas de girasol para el tratamiento de efluentes líquidos contaminados con cinc 79

C. M. Troccoli, M. E. Ramos, P. R. Bonelli, A. L. Cukierman P48. Agricultural wastes as adsorbents for azo dyes 80

Johann F. Osma, José L. Toca Herrera, Susana Rodríguez Couto P49. Adsorción de metales en sistemas binarios usando adsorbentes obtenidos a partir de lodos de depuradora de aguas residuales 81

F. Rozada, A. Morán, M. Otero, A.I. García P50. Adsorción de Ni(II) en lignina precipitada de licores negros 82

F. Herrea, J. Velásquez, G. Quintana P51. Imbibición de disoluciones acuosas de baja concentración de los tensioactivos SDS y Triton X-100 en columnas porosas hidrofílicas de fluoruro cálcico 83

M. L. González-Martín, L. Labajos-Broncano, J. A. Antequera-Barroso, J. M. Bruque.

P52. Eliminación del arsénico contenido en aguas de pozo del Estado de Chihuahua (México) mediante la utilización de carbones dopados con Fe 84

G. Muñiz-Chávez, V. Fierro, A. Celzard, J.F. Marêché, G. Furdin, G. Gonzalez-Sánchez, M. L. Ballinas-Casarrubias

P53. Oxidación de carbones activados: aplicación a la decoloración de vinagres 85

I. Achaerandio, G. Güell, M. Ferrando, F. López. P54. Tratamiento de Licores Ácidos Contaminados con Ni y V con Adsorbentes Preparados a Partir de Licor Negro de Kraft 86

L. Delgado, F. Bustamante, N. Pérez, C. Guerrero P55. Activated carbon as catalyst in the CWAO of phenol. Comparison between adsorption and catalytic properties 87

M. Baricot, A. Fortuny, A. Fabregat, F. Stüber, C. Bengoa, J. Font P56. Un modelo de adsorción basado en dos tipos de centros para interpretar la adsorción heterogénea de fenol en carbón activado 88

M.J.Martín, M.J.Sánchez-Montero,F.J.Burguillo, C.Izquierdo, F. Salvador P57. El uso del carbón activado en polvo en el tratamiento de las intoxicaciones pediátricas 89

M.V.Rascón, M.J.Sánchez-Montero, J.López, M.J. Martín, A. Salvador P58. Reactividad y evolución de porosidad en la gasificación de una fibra de carbono con co2 a presión atmosférica y a altas presiones 90

M.J.Sánchez-Montero, J.Montero, C.Izquierdo, M.J.Martín, A.Salvador, F.Salvador

P59. Regeneración con agua supercrítica de un carbón activado usado industrialmente en el tratamiento de aguas 91

M.J.Sánchez-Montero, M.J.Martín, C.Izquierdo, A.Salvador, F.Salvador P60. Incremento de la retención de amonio por medio de productos zeolíticos, mediante su sodificación con agua de mar 92

A.Alonso, J.M. López Alcalá, J. López Ruiz



P61. Estudio Del Aprovechamiento Del Estiercol Porcino Como Precursor De Carbón Activo 93

M.Cócera, G.Gascó, C.G.Blanco, A.Méndez

P62. Estudio del aprovechamiento del lodo de destintado de papel como adsorbente de carbono 94

A.Méndez, S.Barriga, J.M.Gascó, F.Fernández, G.Gascó P63. Effect of phosphoric acid treatment on the porous texture and fractal dimension of activated carbons prepared from chestnut wood 95

E. M. Cuerda, A. Macías, M.A. Díaz P64. Influencia de la geometría de la molécula en la determinación de la DTP de carbones activos 96

M.V. Navarro, N.A Seaton P65. Adsorción de hidrógeno y metano en poros de carbono mediante simulación molecular 97

G.Calleja, B.Coto, A.M.Morales-Cas

P66. Modelo Primitivo para la adsorción de fluidos en Microporos Desordenados 98

Mariana Olivares, Orest Pizio, J. Noé F. Herrera

P67..Protein patterning through Micro-contact printing and Layer-by-Layer technique 99

V. Saravia, M. Nolte, S. Kuepcue, A. Fery, D. Pum, U. B. Sleytr, J. L. Toca-Herrera

IV.Asistentes al congreso 101

Parte I.

Conferencias invitadas

XXXI Reunión Ibérica de Adsorción 3

27-29 de Septiembre de 2006, Tarragona Conferencia Invitada

I1 Activated carbons for adsorptive storage of gaseous fuels: advanced preparative

strategies and actual performances A. Celzard

Laboratoire de Chimie du Solide Minéral, Université Henri Poincaré - Nancy I, UMR - CNRS 7555, BP 239,54506 Vandoeuvre-lès-Nancy, France

Because air quality is actually a major public health concern, especially in urban areas, and

because of the ever-growing price of crude oil, the use of alternative fuels for vehicular applications

is strongly encouraged. Among them, natural gas and hydrogen are particularly investigated.

Hydrogen is the only one that can produce zero emission through fuel cells. However, the

storage of such a very light and highly combustible gas is not completely solved, and it is not

expected that hydrogen becomes a common commercial fuel before many years. Therefore natural

gas, which primarily consists of methane, is a valuable alternative fuel with two major advantages as

compared with gasoline, namely, low cost and clean burning characteristics.

The case of methane is treated first, considering two ways of storage: adsorption and hydrate

formation in dry and wet active carbons, respectively. In the first case, it is shown that anthracites

chemically activated with sodium hydroxide lead to adsorption capacity and delivery both meeting

the actual targets. In the second case, hydrate formation leads to even higher adsorption capacities,

but using higher pressure and lower temperature.

The case of hydrogen is next considered, and the strategies for storing it by adsorption in

activated carbons are reviewed. It is recalled that no material could reach the recommended targets

so far. The way the experimental results are presented are discussed and criticised, and it is shown

how some ordinary data can sometimes be considered as very promising by their authors. Recent

progresses in preparing suitable carbon structures for hydrogen storage are described, and new routes

for both characterising and correspondingly improving the micropore texture are explored.



I2 Utilización de biosorbentes para la remoción de metales del agua

A. L. Cukierman* Programa de Investigación y Desarrollo de Fuentes Alternativas de Materias Primas y Energía

(PINMATE) – Depto Industrias. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales y Cátedra de Farmacotecnia II - Depto Tecnología Farmacéutica. Facultad de Farmacia y Bioquímica.

Universidad de Buenos Aires. Intendente Güiraldes 2620. Ciudad Universitaria. (C1428BGA) Buenos Aires (Argentina). TE: 54-11-45763383

* e-mail: [email protected] La descarga en los cursos de agua de los efluentes generados como consecuencia de distintas actividades antropogénicas, conteniendo metales tóxicos, entre otras especies contaminantes, constituye un grave problema que afecta la calidad del agua. Con el propósito de asegurar la integridad de los ecosistemas acuáticos y proteger los recursos hídricos, las restricciones referidas al vuelco de efluentes resultan cada vez más estrictas, forzando la búsqueda de soluciones tecnológicas, eficientes y económicas, que posibiliten alcanzar los límites de admisibilidad establecidos. En los últimos años, se han realizado considerables esfuerzos para el desarrollo de tecnologías de biosorción, basadas en la remoción de especies contaminantes del agua mediante unión pasiva a biomasa desnaturalizada, por su potencialidad y conveniencia económica para el tratamiento terciario sustentable de aguas contaminadas en gran escala. En la búsqueda de biosorbentes de bajo costo y carácter renovable para el tratamiento de aguas contaminadas, se investiga la viabilidad de emplear algunos materiales lignocelulósicos y especies de macroalgas marinas, seleccionados por su abundancia y/o fácil disponibilidad, para remover iones metálicos pesados, Cd(II) y Ni(II), a partir de soluciones diluidas utilizadas como modelo de aguas contaminadas con bajas concentraciones de estos metales. Los materiales ensayados incluyen diferentes residuos lignocelulósicos generados en el procesamiento de productos agroindustriales, biomasa de plantaciones de rápido crecimiento, y algunas especies de algas rojas (Rodophytha) y verdes (Clorophyta). Se determinan las curvas de dosaje (Figura 1) y las isotermas de sorción de iones Cd(II) o Ni(II) de los distintos materiales seleccionados y también de lignina pura y/o carbón activado, empleados con fines comparativos. Se evalúa y compara su máxima capacidad de sorción a partir del modelado de las isotermas. Los materiales lignocelulósicos con altos contenidos de lignina y las algas rojas presentan la mejor performance para su potencial empleo como biosorbentes de bajas concentraciones de las especies metálicas a partir de aguas contaminadas.

0

20

40

60

80

100

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1

Dosis de muestra [g/ 100 ml]

Ion

so

rbid

o [

%]

AD-Cd(II)

AV-Cd(II)

BC-Cd(II)

CC-Cd(II)

CP-Cd(II)

CP-Ni(II)

LP-Cd(II)

SM-Cd(II)

YM-Cd(II)

Figura 1. Efecto de la dosis de biosorbente sobre la remoción de iones metálicos en el equilibrio para: a) biomasas lignocelulósicas; b) algas marinas.

0

25

50

75

100

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1

Sample dose (g/100 mL)

Am

ou

nt

of

Cd

(II)

so

rbed

(%

)

POR

COR

COD

CC

Ion

Cd

(II)

sio

rbid

o [%

]

(a) (b)

Dosis de muestra [g/ 100 ml]



I3

Design of hybrid inorganic/organic adsorbents Nigel Seaton

Institute for Materials and Processes, University of Edinburgh, Kenneth Denbigh Building, Mayfield Road, Edinburgh EH9 3JL, UK

We are interested in the design of hybrid inorganic/organic adsorbents, based on periodic mesoporous silicas (PMSs), such as the members of the MCM and SBA families. Our objective is to develop methods to predict the adsorption performance of these materials in industrial and environmental applications, and in particular to investigate the effect of adsorbent structure on performance. We simulate both the synthesis of the materials, and their adsorption performance, using Monte Carlo simulation methods. We use a kinetic Monte Carlo (kMC) method to simulate the synthesis process, which involves the gelation of silica monomers in a micellar solution, followed by the anchoring of organic groups to the surface. The output of the kMC simulation is a model material which shares the essential characteristics of the corresponding real material. We then simulate adsorption in this model material, using grand canonical Monte Carlo (GCMC) simulation. By investigating the effect of the pore size, and different organic surface groups, we are able to identify optimal materials for particular applications. We are focusing particularly on the design of adsorbents for the removal of CO2 from power-station flue gases. Our work demonstrates that Monte Carlo simulation, supported by limited experimental data, provides a sound basis for the design of these materials.

Parte II.

Contribuciones orales


27-29 de Septiembre de 2006, Tarragona Contribución oral

O1

Un modelo cinético de adsorción de gases. Cristóbal Valenzuela Calahorro

Departamento de Química Inorgánica. Facultad de Farmacia. Universidad de Granada. Francisco Rodríguez Reinoso, Miguel Molina Sabio y Juan Manuel Juárez Galán.

Departamento de Química Inorgánica. Facultad de Química. Universidad de Alicante.

Aunque se dispone de muchos métodos para la caracterización de los adsorbentes y de la

interfase adsorbida, los métodos basados en la adsorción siguen siendo los más utilizados. Habitualmente se parte de la isoterma de equilibrio de adsorción-desorción y, por aplicación de uno o varios modelos, se deduce el volumen de poros, superficie, etc.

La mayoría de las ecuaciones propuestas hasta ahora no permiten el ajuste de todos los datos experimentales que definen la isoterma y, por consiguiente, la completa descripción del proceso global que tiene lugar en la interfase sólido/gas. Con el objeto de subsanar esa limitación se propone un modelo sencillo, de base cinética, que parte de una hipótesis de trabajo según la cual en los procesos de adsorción de gases por sólidos pueden intervenir uno o más procesos sencillos, energéticamente diferenciados, como los debidos a:

- Adsorción/ llenado de los microporos. - Adsorción/ condensación capilar en el interior de los mesoporos. - Condensación del gas adsorbido en el interior de los macroporos.

La contribución, en menor o mayor medida, de cada uno de esos procesos condiciona el proceso global de adsorción-desorción y los resultados que definen la correspondiente isoterma. Para el equilibrio, la mencionada hipótesis de partida conduce a la ecuación:

m

cd

ji

1in

ci(i)

n

ci(i)

s

(i) ms P·KP·K1

P·K·nn

)i(

)i(

++

==

=

P = Presión del gas en equilibrio.

s

mn = moles de gas adsorbido/g de adsorbente.

Kci = Constante de equilibrio expresada como kadsorción/kdesorción. Kcd = Constante de equilibrio del proceso de condensación/gasificación. n(i) y m = Exponentes adimensionales. ecuación que permite definir las isotermas de los diferentes tipos de la clasificación de BDDT. El ajuste de los resultados experimentales (P y ns) permite calcular los valores de los parámetros de los diferentes procesos sencillos de adsorción-desorción s

mn , n(i) y Kci y de condensación, Kcd y m.

Este modelo se ha aplicado a las isotermas de adsorción de N2 a 77K obtenidas para una serie de carbones activados con dióxido de carbono hasta cubrir un intervalo amplio de grado de activación (8-80% de quemado), pudiéndose diferenciar tres procesos sencillos de adsorción-desorción y, en su caso, un cuarto que se asigna a la condensación del gas adsorbido en el interior de los macroporos, que por su gran diámetro prácticamente se comportarían como superficies libres.

Los procesos sencillos de adsorción-desorción se han asociado a: (i) adsorción/llenado de microporos estrechos, (ii) adsorción/llenado de los microporos anchos, (iii) adsorción/condensación capilar en los mesoporos.

Los valores de s

mn obtenidos con este método, además de aumentar con el grado de

activación, son concordantes con los deducidos de la aplicación del método Dubinin-Raduskevich a las isotermas de adsorción de CO2 a 273K y del método a las isotermas de adsorción de N2 a 77K.



O2 Eliminación de H2S y NH3 con materiales carbonosos obtenidos a partir de lodos

de depuradoras A. Ros1 , M. A. Lillo-Ródenas2, C. Canals1, E. Fuente3, M. A. Montés-Morán3, M. J. Martín1, A.

Linares-Solano2 1Laboratori d’Enginyeria Química i Ambiental, Facultat de Ciències, Universitat de Girona, 17071 Girona, España. 2Grupo de Materiales Carbonosos y Medioambiente. Dpto. Química Inorgánica, Universidad de Alicante, Apartado 99, E-03080 Alicante, España. 3Instituto Nacional del Carbón,

CSIC, Francisco Pintado Fe, 26, Apartado E-33011-Oviedo, España. Los adsorbentes, entre ellos los carbones activos (CA), se utilizan ampliamente en descontaminación de gases y líquidos por su elevada porosidad [1]. Convencionalmente, los CA se preparan a partir de madera, carbón, turba y residuos vegetales (huesos de fruta y cáscaras). Hoy en día, una de las propuestas más prometedoras para la producción de adsorbentes económicos y eficientes es la utilización de lodos de depuradora [2]. En este trabajo se han utilizado materiales obtenidos por pirólisis y activación química de dos lodos de depuradora (SB y SL) como adsorbentes/catalizadores para eliminación de H2S y NH3. Con este propósito, se han preparado: i) muestras pirolizadas SB-P y SL-P (700 ºC, atmósfera N2), ii) muestras lavadas con ácido (HCl 5M) tras la pirólisis, SB-PL y SL-PL, iii) muestras activadas (relación molar 1/1, 700ºC) con NaOH, SB-PA y SL-PA iv) y muestras obtenidas tras lavar con ácido (HCl 5M) y agua las muestras activadas, SB-PAL y SL-PAL. La combinación de dichos tratamientos permite obtener dos tipos de materiales: a) materiales con baja área superficial y pH básico, b) materiales con elevada área superficial (>180m2/g) y pH ácido. La Tabla 1 muestra que la retención de los lodos secos SB y SL es sólo destacable para SL, por su elevado contenido en Ca y Fe. La pirólisis incrementa considerablemente la x/M, atribuible a la formación de especies activas (ferrita dicálcica), identificada mediante XRD. La posterior activación química de los pirolizados con NaOH proporciona los mejores resultados de eliminación de H2S. Así, las muestras SB-PA y SL-PA alcanzan valores de x/M hasta 300mgg-1. Los resultados indican que la combinación de volumen de poro disponible y pH de los materiales es responsable de su capacidad de eliminación. Con el fin de incrementarla, se han hecho pruebas mezclando los adsorbentes con NaOH (datos incluidos en la última columna de la Tabla 1). Los resultados indican que la presencia de NaOH favorece la retención y la disociación, dando lugar a valores de x/M más altos. En ningún caso se observa una importante proporción de sulfuros en las muestras agotadas, como se esperaría si el H2S fuera eliminado por reacción ácido-base. El balance de las especies en la superficie indica un 80% de conversión catalítica de H2S a azufre elemental. Los materiales con volúmenes de poro altos y pH ácido se han utilizado en la eliminación de NH3. Las capacidades de eliminación oscilan entre 15-25 mgg-1, inferiores a las obtenidas para H2S pero del mismo orden que las que se obtienen con CA comerciales para NH3.

[1] Bansal RC, Donet JB, Stoeckli F. Active carbon, New York: Marcel Dekker, 1988. [2] Khalili NR, Campbel M, Sandi G, Golas. Carbon 38, 1905-1915, 2000.

x/M (mg H2S/g) Muestra

BET (m

2 g

-1)

pH

Ads/cat Ads/cat +

NaOH

SB < 5 9.1 2 136

SB-P 49 10.2 73 113

SB-PL 428 2.7 48 149

SB-PA 52 10.7 280 242

SB-PAL 505 4.1 93 266

SL < 5 7.8 29 172

SL-P 13 8.2 183 201

SL-PL 188 3.4 153 386

SL-PA 118 8.7 288 262

SL-PAL 294 3.6 179 456

Tabla 1: Características de los materiales estudiados, y sus capacidades de eliminación.



O3 Separation of branched hexane isomers on zeolite BETA

Patrick S. Bárcia a, José A. C. Silva a, Alírio E. Rodrigues b a Escola Superior de Tecnologia e Gestão, Instituto Politécnico de Bragança, Campus Santa

Apolónia, 5301-857 Bragança, Portugal b Laboratory of Separation and Reaction Engineering, Faculdade de Engenharia, Universidade do

Porto, Rua do Dr. Roberto Frias, S/N, Portugal

In a world aware of the end of cheap oil, it is time to research for solutions that can optimize even more the performances of the carburant, increasing the efficiency of the vehicle motors. In the case of gasoline, the combustion quality, measured by the research octane number (RON), can be improved removing low octane paraffins from the gasoline. For instance, n-hexane (nHEX) and 3-methylpentane (3MP) exhibits a low RON, whereas 2,2-dimethybutane (22DMB) and 2,3-dimethybutane (23DMB) are high RON molecules. These four isomers are the major constituents of the output of Total Isomerisation Processes (TIP) and their molecular kinetic diameter is similar, which makes the separation difficult. In order to improve the TIP, this study focuses on the development of an adsorptive process to separate monobranched from dibranched C6 isomers producing a high octane cleaner burning gasoline.

An experimental study of single and binary fixed bed adsorption of C6 isomers was performed covering a temperature range between 423 K and 523 K and partial pressures up to 0.3 bar. The effect of partial pressure and temperature in the shape of breakthrough curves was addressed. From these data single and binary adsorption equilibrium isotherm were collected. Based on the analysis of sorption events at the molecular level, two different models were used to interpret with a good accuracy the equilibrium data: dual-site Langmuir (DSL) for nHEX and 3MP and multi-site Langmuir (MSL) for 23DMB and 22DMB. At the partial pressures studied it was found that the affinity of the isomers to the zeolite is: nHEX >>> 3MP > 23DMB >> 22DMB. Figure 2 shows a binary breakthrough curve of a mixture of a monobranched (3MP) and a dibranched (22DMB) molecule. It is clear from this figure that BEA structure demonstrates a significant selectivity between branched C6 isomers, especially at low coverage, giving a good perspective regarding future works.

The IAST using the DSL model to describe the pure component equilibrium of nHEX and 3MP and the MSL model for the dibranched isomers 22DMB and 23DMB give a good prediction of the mixture adsorption data. Thereafter, a dynamic adsorption model was developed and tested predicting with a good accuracy the behaviour of the fixed bed experiments.

The results arising from this study are opening a window to solve the separation problem between monobranched and dibranched C6 isomers. These data are now being used in the development of a cyclic process by an appropriate technology.

Figure 2. Binary breakthrough curve for a mixture of 22DMB/3MP in zeolite BETA.

oints are experimental data and lines are ynamic model simulation.

0 10 20 30 40

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

1.422DMB/3MP equimolar mixtureT = 473 K and p

mix = 0.020 bar

c/c0

time, t [min]

22DMB 3MP

Figure 1. Illustration of a fixed bed adsorption process showing the various levels of porosimetry. The figure also includes: a 3D-view of C6 isomers and kinetic diameters; a perspective view of the zeolite BETA framework with the 12-ring pore apertures.



O4 Adsorção de Mercúrio em Fibras de Carbono Activadas

João M. Valente Nabais1, Sara Silvestre1, Peter J.M. Carrott1, Manuela Ribeiro Carrott 1, Carlos J. Duran-Valle2

1Centro de Química de Évora e Departamento de Química da Universidade de Évora, Rua Romão Ramalho nº 59, 7000 – 671 Évora, Portugal.

2 Departamento de Química Inorgânica, Universidad de Extremadura, Avda. de Elvas, s/n 06071 Badajoz, España.

A escassez de água potável é um dos maiores problemas que a Humanidade irá enfrentar num futuro próximo, sendo já uma realidade em alguns países. Os metais pesados, entre os quais o mercúrio, são alguns dos principais poluentes. O mercúrio é um elemento extremamente tóxico no meio aquático, assim a descarga de efluentes contendo mercúrio, no meio ambiente pode constituir uma ameaça para a vida aquática e ter consequências na cadeia alimentar, visto que este é bioacumulável e pela cadeia alimentar alcança o Homem, acumulando-se nos rins e cérebro. O efeito final mais importante é a disfunção do sistema nervoso. As fibras de carbono activadas (FCA) apresentam elevados volumes porosos e área superficial específica aparente, características que lhes conferem extraordinárias propriedades adsorventes. Neste trabalho utilizaram-se três FCA, uma cedida por Kynol (KACF2) e as outras duas resultantes da modificação da (KACF2) introduzindo grupos funcionais de modo a que esta ficasse com propriedades ácidas (Kácida) e básicas (Kbásica). Foram efectuados estudos de adsorção de mercúrio em fase aquosa das espécies HgCl2, HgCl4

2- e Hg2+, variando a concentração entre 10 e 1500 ppm, apresentando-se na Tabela 1 alguns resultados obtidos. As suspensões de KACF2, Kácida e Kbásica foram colocadas em agitação durante 24h a 25ºC. O doseamento do mercúrio foi feito a 230 nm por espectrofometria Uv-Vis. Estudou-se o efeito na adsorção das espécies de mercúrio da variação do pH entre 1 e 12 (para Hg2+ o pH máximo estudado foi 6.5 pois para valores superiores tem início a precipitação de hidróxidos) e da variação da temperatura (25, 35 e 45ºC). Através deste estudo verificou-se que das espécies de mercúrio estudadas a que apresenta maior percentagem de remoção nas FCA estudadas é o HgCl2, sendo que na Kbásica a adsorção de mercúrio era sempre menor. Nos estudos da variação do pH verificou-se que a remoção era quase nula a pH muito baixos (pH =1). Através dos estudos de variação da temperatura verificou-se que a remoção de mercúrio não variava significativamente com a temperatura. Tabela 1 – Remoção de mercúrio pelas FCA nas soluções de HgCl2, HgCl4

2- e Hg2+ para a solução de concentração 1500 ppm.

Solução FCA Quantidade adsorvida

(mg /g FCA)

HgCl2 KACF2 Kácida Kbásica

418,6 382,4 294,8

HgCl42-

KACF2 Kácida Kbásica

108,8 118,9 43,5

Hg2+ KACF2 Kácida Kbásica

194,9 275,8 151,4



O5 Adsorción de Cr(VI) en solución acuosa sobre una zeolita modificada con

surfactante P.E. Díaz-Flores, R. Leyva-Ramos, A. Jacobo-Azuara,

L. Fuentes-Rubio, R.M. Guerrero-Coronado Centro de Investigación y Estudios de Posgrado, Facultad de Ciencias Químicas. UASLP,

Av. Manuel Nava No.6, Zona Universitaria, 78210 (México)

Los datos de equilibrio de adsorción de Cr(VI) sobre una zeolita modificada con un surfactante (ZMS) se obtuvieron en un adsorber del lote. La ZMS se preparó intercambiando el surfactante catiónico hexadeciltrimetilamonio sobre la superficie externa de las partículas de clinoptilolita. El área específica, volumen de los poros y diámetro promedio de los poros de la clinoptilolita y ZMS se evaluaron por medio del método de N2-BET y se encontró que el área específica de la ZMS se redujo ya que moléculas de surfactante adsorbidas sobre la superficie externa bloquearon los poros de la ZMS. La modificación de la zeolita ocasionó que la carga superficial de la clinoptilolita fuera mas positiva debido a los grupos amino del surfactante adsorbido. Estos grupos amino incrementaron los sitios aniónicos de la ZMS. La isoterma de Langmuir ajustó satisfactoriamente los datos experimentales de equilibrio de adsorción y las constantes de esta isoterma se estimaron por un método de mínimos cuadrados. Se notó que el Cr(VI) se adsorbió considerablemente sobre la ZMS pero no sobre la clinoptilolita. Los efectos de temperatura y pH de la solución en la isoterma de adsorción se investigaron midiendo la isoterma de adsorción a las temperaturas de 15, 25 y 35°C y a los pH de 4, 5, 6 y 8. La máxima capacidad de adsorción ocurrió en un intervalo de pH de 4-5 y la capacidad de adsorción disminuyó 28.4 y 83.2% cuando el pH se aumentó de 5 a 6 y 5 a 8, respectivamente. La capacidad de adsorción no dependió de la temperatura en el intervalo de 15 a 35 °C. El reversibilidad de la adsorción de Cr(VI) se investigó adsorbiendo primeramente Cr(VI) sobre la ZMS a pH de 6 y desorbiendo enseguida a pH de 4, 6 y 8 el Cr(VI) adsorbido. Los resultados mostraron que el Cr(VI) se adsorbió irreversiblemente sobre la ZMS pero parte del Cr(VI) se desorbió. La capacidad de la ZMS para adsorber Cr(VI) se comparó con la de carbón de hueso y organobentonita y se reportó que la capacidad de adsorción disminuyó en el orden siguiente: Organobentonita > ZMS > carbón de hueso.



O6 Cadmium and Nickel removal from water by using activated carbon obtained

from sugarcane lignin Mariana A. Ribeiro, Adilson R. Gonçalves, George J.M. Rocha, Germán Quintana

Faculdade de Engenharia Química de Lorena, Departamento de Biotecnologia Cx.Postal 116, CEP 12.600-970 - Lorena-SP, Brasil

Industrial effluents containing toxic heavy-metals is a serious pollution problem, affecting the water quality and the human health. Bioadsorption technologies is based in the ability of biomass remove ions from water and has been received great attention. Sugarcane and its derivatives have been evaluated as a bioadsorbent. Industrial process of the sugarcane produces high amounts of bagasse. In this project the use of the lignin obtained from sugarcane bagasse was considered in the removal of heavy metals from liquids, aiming the use of one residue in the elimination of another one, taking care to the economics and environment. The experiments were divided in two parts. In the first part, different masses of lignin were mixed with Cd2+ and Ni2+ solutions. The amount of adsorbed heavy metals by lignin was analyzed by atomic adsorption, obtained the following removal curves.

% Removal of Ni2+

and Cd2+

0

20

40

60

80

100

0 5 10

Concentration of lignin

% o

f rem

ov

al

Cd

Ni

Adsorption Isotherms of Cd2+

and Ni2+

0

10

20

30

40

50

60

0 2 4 6 8

Concentation of heavy metal

Qe Cd

Ni

The percentage of Cd2+ removal was higher than of Ni2+ removal in all the studied concentrations. For the lignin concentration 8 g/L, the removal efficience for Cd+2 was 96% and that for Ni+2 was 82%. Through isothermal curves, it was observed that the lignin saturates very easily in low concentrations of the heavy metal, been a disadvantage in the process. In the second part, active carbon obtained from lignin was produced, following a experimental design, changing the carbonization temperature, the acid/lignin ratio and time of acid impregnation. As response the iodine test was used. The lignin was activated with acid fhosfhoric acid and carbonized . After washing and drying the iodine test was performed. Isothermal curves were plotted of the adsorcion of the best active carbon to determine the excellent conditions of adsorption of Ni+2 and Cd+2, and the isotherms of lignin and active carbon will be compared.

[Acknowledgments: FAPESP, CNPq, CAPES, LIGNOCARB ALFA Programm, FINEP-Bioetanol]



O7 Estudio de la cinética de adsorción de la macromolécula albúmina de suero bovino en

micropartículas macroporosas de poli(estireno-co-divinilbenceno) Cristina Garcia-Diego y Jorge Cuellar

Departamento de Ingeniería Química y Textil. Facultad de Ciencias Químicas Universidad de Salamanca. Plaza de los Caídos 1-5, 37008 Salamanca (España)

Uno de los métodos tradicionales de separación de los componentes de una mezcla es la adsorción selectiva de los mismos en la superficie de un sólido poroso. Los adsorbentes macroporosos de poli(estireno-co-divinilbenceno) (P[St-co-DVB]) han demostrado ser muy útiles en la adsorción de moléculas y, en particular, en las de gran tamaño. Para realizar separaciones eficaces es necesario disponer de materiales adsorbentes con unas características adecuadas según la finalidad que se pretenda. En este sentido, resultaría muy útil poder predecir la cantidad adsorbida de un determinado compuesto, en cualquier momento, en función de las condiciones de síntesis del material adsorbente. En esta investigación se ha estudiado la cinética de adsorción de la macromolécula albúmina de suero bovino (BSA) sobre micropartículas macroporosas de P[St-co-DVB] con diferentes condiciones estructurales (Tabla 1) que han sido sintetizadas previamente en nuestro laboratorio (Garcia-Diego, C.; Cuellar, J. Ind. Eng. Chem. Res. 2005, 44, 8237). La Figura 1 muestra microfotografías de uno de los adsorbentes.

Tabla 1. Condiciones de síntesis y características de difusión de la macromolécula BSA sobre los

adsorbentes P[St-co-DVB].

a La concentración de DVB (%DVB, w/w) es el porcentaje en peso de los isómeros de DVB en la mezcla monomérica. b La fracción monomérica (Fm, v/v) es la fracción en volumen de monómeros en la fase orgánica.

nº %DVB a Fm b Rp (cm) Ds (cm2/s)

1 30.0 0.40 0.0076 1.3 10-10 2 55.0 0.40 0.0081 6.0 10-11 3 55.0 0.60 0.0110 1.1 10-10 4 30.0 0.60 0.0085 1.6 10-10 5 42.5 0.50 0.0072 2.0 10-10 6 25.0 0.50 0.0072 5.6 10-10 7 25.0 0.70 0.0075 4.6 10-10 8 55.0 0.70 0.0075 ----- 9 55.0 0.50 0.0094 6.7 10-11 10 40.0 0.60 0.0072 5.3 10-11

Figura 1. Microfotografías SEM del adsorbente 9.

La determinación de la cinética de adsorción de BSA en cada uno de los adsorbentes sintetizados se realizó en discontinuo, y se siguió espectrofotométricamente a 280 nm. Las disoluciones de BSA se prepararon con una concentración inicial de 5 mg/mL en medio tamponado-salino a pH 6,8. Los resultados experimentales obtenidos se muestran en la Figura 2, donde se observa que el modelo de difusión en el sólido con resistencia de transferencia de materia interna controlante

( )( ) ( )

2 2

S n pads

21m n

exp1 6

9 1 1n

D p t Rq

q p=

=+

(ec 1)

( )n

n 2

n

3tan

3 1 1

pp

p=

+

(ec 2)

(ec 1) se ajusta a los datos experimentales. En ec 1, Ds es la difusividad de la macromolécula BSA dentro de la partícula (cm2/s) y pn viene dado por las raíces no nulas de ec 2.

A partir de los valores obtenidos para Ds (Tabla 1), se observa que los valores más bajos, es decir, aquellos adsorbentes que presentan una cinética de adsorción más lenta, son los sintetizados con las mayores concentraciones de DVB. Puesto que se observa una clara depen-

0

50

100

150

200

250

300

0.0 100

5.0 104

1.0 105

1.5 105

2.0 105

2.5 105

ads. 1ads. 2ads. 3ads. 4ads. 5ads. 6ads. 7ads. 8ads. 9ads. 10

qads

(mg/g adsorb

tiempo (s) Figure 2. Curvas de la cinética de adsorción de BSA en los adsorbentes 1-10.

dencia entre Ds y las condiciones de síntesis de los adsorbentes, se decidió relacionar cuantitativamente la cantidad de BSA adsorbida con las condiciones de síntesis de los adsorbentes en valores codificados a diferentes tiempos según el modelo simplificado de difusión en el sólido (ec 3) mediante análisis de regresión no lineal múltiple, obteniéndose un coeficiente de correlación de R2 = 0,964.

( )( )( ) ( )

10 11 11 10 2 2

%DVB 2 %DVB n pm m

ads m 21 n

exp 1,5 10 6,5 10 8,0 10 1,1 101 6

9 1 1=

+=

+

F F

n

x a x x x p t Rq q

p(ec3)



O8

Determinación del efecto de la materia mineral y los grupos funcionales de un carbón activo sobre sus propiedades de adsorción mediante cromatografía

inversa de gases Eva Díaz, Salvador Ordóñez, Aurelio Vega

Departamento de Ingeniería Química y Tecnología del Medio Ambiente, Universidad de Oviedo C/Julián Clavería, s/n, 33006 – Oviedo (España)

Además de las láminas graníticas deformadas que determinan su estructura porosa, los carbonoes activos también contienen heteroátomos como oxígeno, nitrógeno, azufre o fósforo, en forma de grupos funcionales que confieren el carácter químico (ácido o básico) a la superficie del carbón. Los carbones activos se dividen principalmente en dos grupos, los activados químicamente y los activados térmicamente con vapor de agua. Durante el proceso de activación se concentran en la superficie las cenizas, constituyentes inorgánicos que alteran las propiedades de adsorción de los carbones. El objetivo del presente trabajo consiste en evaluar la influencia de distintos tipos de lavado sobre dos carbones activos distintos (uno activado químicamente y el otro por vapor de agua) en sus propiedades de adsorción. Más concretamente, se estudiará la adsorción de compuestos orgánicos volátiles (COVs) mediante cromatografía inversa de gases (IGC). Esta técnica se ha empleado para determinar la capacidad de adsorción, así como parámetros termodinámicos de COVs sobre alúmina, zeolitas y carbones activos [1]. Los carbones activos empleados han sido el GF-40, activado químicamente mediante el proceso del ácido fosfórico, y cuya materia prima han sido semillas de aceituna; y el RB1, activado térmicamente y fabricado a partir de turba (ambos de la casa Norit). Se han llevado a cabo distintos procesos de purificación para eliminar las impurezas. El lavado básico consiste en lavar 2 g de carbón activo con 100 mL de disolución 0.5 M de hidróxido de sodio a temperatura ambiente, seguido de 100 mL de agua destilada. En el lavado ácido, se han tratado 2 g de carbón con 100 mL de disolución 0.5 M de ácido clorhídrico, seguida de 100 mL de agua destilada. Por último, se ha llevado a cabo un tercer tipo de lavado, el lavado combinado, que consiste en llevar a cabo sucesivamente el lavado ácido y el lavado básico. En todos los casos, el carbón purificado se ha secado a 100 ºC durante una noche. La composición química de los carbones resultantes se ha determinado mediante ICP-MS, la caracterización textural mediante fisisorción de N2 y la estabilidad térmica mediante He-TPD. Los COVs empleados en los estudios de adsorción han sido n-alcanos (C5-C8), benceno, ciclohexano, cicloheptano y compuestos clorados (cloroformo, tricloroetileno y tetracloroetileno). Tras los lavados se observa como se mantiene la naturaleza esencialmente microporosa de los carbones activos, y como el contenido de constituyentes inorgánicos (Na, Mg, Al, Si, K, Ca y Fe) es prácticamente nulo. La interacción (capacidad y entalpía de adsorción) de los n-alcanos es superior sobre el carbón activado térmicamente, y tras los lavados se observa un aumento en esta interacción en ambos carbones, especialmente en el caso del RB1. En cuanto al resto de compuestos, siguen la tónica de los n-alcanos, a excepción del benceno, en cuyo caso las impurezas parecen ejercer un cierto efecto positivo en la adsorción. De estos datos se deduce que la formación de grupos oxigenados en la superficie (estudiada por He-TPD) no incrementa la interacción con los compuestos polares –como cabría esperar-, sino que más bien, la variación de estos grupos funcionales en la superficie como consecuencia de los lavados no parece ser tan relevante en las propiedades de adsorción como la eliminación de las impurezas. [1]. E. Díaz, S. Ordónez, A. Vega, J. Coca, J. Chromatogr. A 1049 (2004) 139.



O9 Adsorción de naftaleno en carbones activos: importancia de la textura porosa y la

química superficial B. Cabal, C.O. Ania, J.B. Parra, J.J. Pis

Instituto Nacional del Carbón, CSIC, Apartado 73, 33080 Oviedo, España Los hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAPs) constituyen un grupo de compuestos que han recibido una especial atención a causa de su amplia distribución en el medio ambiente y a que muchos de ellos son carcinogénicos o mutagénicos [1-3]. Su presencia en el medioambiente se debe, generalmente, a procesos de combustión, que pueden ser naturales (incendios forestales) o antropogénicos. Dentro del campo laboral, la emisión de estos compuestos puede tener lugar en diferentes tipos de industrias tales como la del aluminio, goma y caucho, fundiciones de hierro y acero, plantas de coque, refinerías de petróleo, fabricación y uso de alquitrán, asfaltos y derivados, trabajos de limpieza de chimeneas, etc. El uso del carbón activo en la descontaminación de aguas residuales está cada vez más extendido debido a sus características de elevada área superficial, versátil química superficial y posibilidad de regeneración una vez saturado. El objetivo de este trabajo es estudiar el efecto de la textura y de la química superficial de carbones activos en la adsorción de naftaleno (frecuente en las aguas residuales de baterías de coque), y evaluar las características óptimas de los carbones activos para su empleo en el tratamiento de aguas residuales. Las isotermas de adsorción de naftaleno en fase líquida de los carbones activos estudiados muestran que la retención de este compuesto depende de la heterogeneidad superficial de los adsorbentes. Estos resultados iniciales sugieren que la retención de naftaleno está relacionada más estrechamente con la accesibilidad del adsorbible a la estructura porosa del carbón, que con el área superficial. Además de poseer poros de tamaño adecuado para la retención de naftaleno, es necesario que el adsorbente presente una adecuada red de poros de transporte para garantizar la accesibilidad del adsorbato al interior del carbón. Por otro lado, las características químicas de los carbones seleccionados son significativamente distintas. Además de la porosidad de los carbones, los resultados sugieren que la naturaleza ácido-base de los grupos funcionales del carbón, juega un papel importante en el proceso de adsorción. [1] Directiva 2000/76/CE de 4 de diciembre de 2000. DOCE 332/91 de 28/12/2000. [2] Directiva 96/62/CE de 27 de septiembre de 1996. DOCE L 350 de 28/12/1998. [3] Decisión 2455/2001/CE de 20 de noviembre de 2001. DOCE L 33 de 15 /12/2001.



Figura 1. Comparación entre los termogramas TPD teóricos y experimentales para el sistema CO2-alúmina.

O10 Estimación de los parámetros de adsorción mediante análisis TPD: Aplicación a

la adsorción de CO2 sobre alúmina J. A. Delgado, J.L. Sotelo, J.M. Gómez, P. Gómez

Departamento de Ingeniería Química, Facultad de Químicas, Av. Complutense s/n, 28040 Madrid (España)

La técnica de análisis TPD se emplea para determinar la fuerza de interacción de los centros de adsorción de un adsorbente o catalizador. Normalmente, esta fuerza de interacción se correlaciona con la temperatura correspondiente al máximo de cada pico observado, indicando cada pico un centro con una fuerza de interacción diferente. Sin embargo, la posición de los máximos depende no sólo de la fuerza de interacción, sino también de variables tales como la resistencia difusional del sólido poroso, el volumen del reactor, el peso de catalizador utilizado y el caudal de gas de barrido, lo que hace que la comparación de resultados obtenidos en diferentes condiciones puedan conducir a conclusiones erróneas. Un parámetro más adecuado para indicar la fuerza de interacción es la energía de activación de desorción del centro activo, cuya determinación requiere el empleo de un modelo que reproduzca la señal del aparato en función de las variables que intervienen. En muchos casos, se emplean para este propósito modelos semi-empíricos que no consideran los parámetros indicados anteriormente, y los cuales se basan en suposiciones no justificadas, tales como que el efecto de la readsorción del adsorbible una vez desorbido no tiene lugar, un fenómeno que es muy difícil de evitar experimentalmente. Por ello, se ha propuesto un modelo alternativo, con base teórica y cuyos parámetros tienen significado físico, para la estimación de la energía de activación de desorción a partir de análisis TPD. En este modelo, las constantes cinéticas de adsorción y desorción se han obtenido a partir de la Termodinámica Estadística, de forma que dependen únicamente de parámetros fundamentales, tales como la frecuencia de vibración del adsorbato en la dirección perpendicular a la superficie del adsorbente, lo cual permite discutir la validez de los valores de los parámetros estimados con mayor confianza, ya que se pueden comparar con los valores obtenidos con otras técnicas. Este modelo se ha empleado para analizar un termograma obtenido mediante TPD para el sistema CO2- alúmina. Se han determinado que en este sistema existen cuatro tipos de centros de adsorción con diferente energía, y se ha estimado la proporción y la energía correspondiente para cada tipo de centro. Esta distribución de energía se ha comparado con la que se ha obtenido en bibliografía empleando un modelo semi-empírico, y a partir de la energía de cada centro se ha estimado la frecuencia de vibración correspondiente. Mediante un análisis de sensibilidad, se ha determinado que con el sistema experimental empleado el efecto de la readsorción no es despreciable, de forma que la relación caudal de gas de barrido/peso de muestra afecta a la temperatura de los máximos de los picos del termograma. Del mismo modo, se ha observado que la resistencia difusional no afecta a los resultados cuando se emplea la alúmina en forma de polvo, obtenido a partir de pellets triturados. Sin embargo, cuando se emplean los pellets directamente (3 mm de diámetro de partícula), la resistencia difusional provoca un desplazamiento de los picos, el cual coincide con la predicción obtenida con el modelo propuesto, tal y como se muestra en la Figura 1.

Modelo, alumina en polvo

Modelo, alumina en pellets

señal /

u.a

.

300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800

Experimental, alúmina en polvo

Experimental, alúmina en pellets

T / K

señal /

u.a

.



O11

DESORCIÓN TERMOPROGRAMADA INTERMITENTE RÁPIDA F. Gaillard1, A. Perrard2, J.P. Joly1

1 Laboratoire d’Application de la Chimie à l’Environnement, UMR 5634 CNRS- Université Claude Bernard Lyon1, 43 Bd du 11 novembre 1918, 69622 Villeurbanne, France.

2 Institut de Recherches sur la Catalyse-CNRS, UPR 5401, 2 Av Albert Einstein, 69626 Villeurbanne, France.

La técnica de desorción termoprogramada intermitente (DTPI) es muy útil para obtener datos sobre la cinética de desorción de especies quimisorbidas en superficies heterogéneas. Esta ha sido aplicada a númerosos sistemas gas-sólido generalmente en el campo de la catálisis heterogénea [1-3]. Entre ellos, dos trabajos han sido llevados a cabo en colaboración con un laboratorio español [4,5]. Sin embargo, dicha técnica necesita la adquisición de una gran cantidad de datos experimentales y por lo tanto, requiere bastante tiempo para su realización (1-3 semanas). Este largo tiempo es un inconveniente mayor para su utilización más frecuente. La presente comunicación describe el empleo de otro aparato [6] con poca inercia térmica que permite reducir fuertemente este tiempo. El aparato consta de una rampa de vacío segundario conectada a un espectrómetro de masas cuadripolar. La muestra (~100 mg) está colocada en una celda de acero inoxidable calentada por inducción. Esta celda está suspendida en el vacío por alambres capilares de termopar (Fig. 1).

-22

-21

-20

-19

-18

-17

1 1,1 1,2 1,3 1,4

1000 / K

ln (

MS

sig

nal

32)

Fig. 1. Esquema del aparato de termodesorción

Fig. 2. Transformadas de Arrhenius de las DTP partiales.

La figura 2 presenta los diagramas de Arrhenius de las DTP parciales, inherentes a la DTPI, por el oxígeno quimisorbido en SnO2 bajo 20 mmHg de O2 a 500°C durante 15 minutos. Los datos correspondientes se obtuvieron en tan sólo 5 horas de trabajo. Las energías de activación encontradas son alrededor de 300 kJ/mol, valor cercano al obtenido previamente en DTPI lenta (284 kJ/mol) [1]. Otros ejemplos son presentados y discutidos en términos de energía de activación, factores de frecuencia, posible readsorción y especies adsorbidas. [1] F. Gaillard, M. Abdat, J.P. Joly, A. Perrard, Applied Surface Science 238 (2004) 91-96. [2] J.J. Lecomte, S. Haydar, P. Granger, L. Leclercq, G. Leclercq, J.P. Joly, Langmuir 19 (2003) 9266-9270. [3] S. Haydar, J.P. Joly, Journal of Thermal Analysis and Calorimetry 52 (1998) 345-353. [4] M.A. Alvarez-Merino, J.P. Joly, F. Carrasco-Marin, C. Moreno-Castilla, Journal of Colloid and Interface Science 260 (2003) 449-453. [5] S. Haydar, C. Moreno-Castilla, M.A. Ferro-Garcia, F. Carrasco-Marin, J. Rivera-Utrilla, A. Perrard, J.P. Joly, Carbon 38 (2000) 1297-1308. [6] E. Peillex, F. Gaillard, M. Romand, J.P. Joly, D. Verchere, Journal of Adhesion 50 (1995) 59-69.

Línea de vacío S.M.

Celda

Bobina de inducciónn

alambres de termopar

Tubo de cuarzo



O12 Caracterización de catalizadores Pt-Re/Al2O3 de reformado de naftas Estudios de

microcalorimetría de adsorción a baja temperatura J.M. Guil1, J.E. Herrero García1, B. Martínez Corbella1, J.A. Perdigón Melón11, P. González-

Marcos2, M.A.Gutiérrez-Ortiz2 1Instituto de Química Física“Rocasolano“, CSIC. Madrid (Spain)

2Dpto. de Ingeniería Química, UPV/EHU, Bilbao (Spain) 1,2U.A. "Tecnologías Químicas para la Sostenibilidad Ambiental". CSIC - UPV/EHUC

En los últimos 20-30 años se ha extendido el empleo industrial de catalizadores bimetálicos. Tal es el caso del reformado de naftas, que emplea catalizadores Pt-Me/Al2O3. La presencia del segundo metal incrementa la actividad, selectividad y estabilidad del catalizador, lo que ha sido relacionado con la situación e influencia de un metal respecto al otro. Pero al mismo tiempo, ha complicado de forma notable la caracterización de estos catalizadores. No sólo por estar presentes dos metales, con los que las moléculas sonda usadas pueden interaccionar, con frecuencia de forma simultánea. Hay que determinar, además de la dispersión, la situación relativa e interacción entre ambos metales, valencia del segundo metal, etc. Eso obliga a recurrir a condiciones experimentales adecuadas, que permitan identificar o separar con qué metal tiene lugar el proceso de interacción. En nuestros laboratorios habíamos estudiado catalizadores Pt-Sn/Al2O3, empleando diversas técnicas - análisis térmicos (TPD, TPR, TPO), volumetría y microcalorimetría de adsorción - con un éxito razonable. La idea básica es realizar la experimentación a distintas temperaturas, empleando principalmente oxígeno, hidrógeno y CO como moléculas sonda, de manera que se produzcan distintas especies superficiales O-Me, H-Me, CO-Me, según la temperatura y según la situación, estado de oxidación, interacción mutua, de los dos metales presentes. El trabajo se completa con valoraciones con hidrógeno de oxígeno preadsorbido. Las diferentes especies O-Me formadas según las distintas condiciones experimentales, reaccionan con hidrógeno a temperaturas diferentes. En el caso de catalizadores Pt-Re/Al2O3, bajando la temperatura incluso a 0 ºC, continúan ocurriendo procesos de interacción con el metal, distintos de la adsorción, y simultáneos a ella. Eso obligó a realizar experimentación a temperatura subambiente. En el caso del microcalorímetro de adsorción, fue necesario llevar a cabo la incorporación de un sistema de refrigeración controlada, que permitiera mantener la constancia de temperatura en los límites necesarios para que no haya una disminución de la precisión de las medidas. El presente trabajo muestra los resultados obtenidos con una familia de muestras preparadas en el laboratorio, con porcentajes entre 0 y 1 % de cada metal, alrededor de la composición de los catalizadores industriales, Pt(0,3%)-Re(0,3%)/Al2O3. Como técnicas se emplearon las indicadas más arriba. En el caso del oxígeno, se llevaron a cabo experimentos hasta -150 ºC para conseguir tener sólo adsorción en el metal. No hace falta llegar a temperaturas tan bajas en el caso del hidrógeno. Ello hizo posible interpretar los datos medidos a temperaturas superiores, a las cuales el oxígeno también interacciona con el Re y, además, la interacción con el Pt va más allá de la adsorción. Más aún, los experimentos de valoración realizados a bajas temperaturas muestran que esta reacción sólo ocurre con el oxígeno adsorbido en el Pt, aunque haya tenido lugar adicionalmente un proceso de oxidación superficial. De esta manera se obtiene una confirmación de los valores de oxígeno adsorbido, calculados de forma directa. Los autores agradecen la financiación recibida del Ministerio de Educación y Ciencia (Proyectos MAT2001-2082 y ENE2004-06861).

1 Dirección actual: Universidad de Alcalá de Henares (España)



O13

Análisis de la microporosidad de arcillas pilareadas A. Gil1, R. Trujillano2, M.A. Vicente2 y S.A. Korili1

1Departamento de Química Aplicada, Edificio Los Acebos, Universidad Pública de Navarra, Campus de Arrosadía s/n, E-31006 Pamplona (España)

2Departamento de Química Inorgánica, Facultad de Ciencias Químicas, Universidad de Salamanca, Plaza de la Merced s/n, E-37008 Salamanca (España)

El desarrollo en los últimos treinta años de las arcillas pilareadas, una importante categoría de sólidos microporosos, ha permitido la generación de nuevas rutas sintéticas y de aplicaciones para los materiales que incluyen las arcillas en su formulación. La síntesis de estos materiales se lleva a cabo mediante intercambio iónico de los cationes presentes en el espacio interlaminar de las arcillas con cationes polihidroximetálicos. Mediante tratamiento térmico se obtienen los óxidos metálicos que separan y estabilizan la estructura laminar de las arcillas. De esta forma se genera un entramado poroso que se caracteriza por las distancias interlaminares e interpilares. Varios investigadores han estudiado y analizado la estructura microporosa de las arcillas, que es realmente compleja. Entre las técnicas experimentales empleadas, la más utilizada es la adsorción de N2 a –196 ºC. En este trabajo, se presentan los resultados de la explotación de la adsorción en fase gaseosa de varias moléculas sobre arcillas pilareadas, que pueden permitir la formación de una idea de la estructura microporosa de estos materiales. Las arcillas utilizadas como materiales de partida son una saponita procedente del yacimiento de Ballarat (California, EE.UU.) y una montmorillonita del yacimiento de Gador (Almería, España). Las dos arcillas han sido intercaladas con disoluciones de aluminio, según un método estandarizado [1]. A una disolución de AlCl3·6H2O (Panreac, p.a.) se añade una disolución de NaOH, en una proporción molar OH¯/Al3+ igual a 2,2. Una vez terminada la adición, la disolución se deja madurar durante 24 horas a temperatura ambiente. Las arcillas intercaladas se preparan por adición a cada una de las arcillas de partida de una disolución de aluminio, en una razón Al/arcilla de 5 mmol/g. Tras 24 horas de reacción a temperatura ambiente, las suspensiones se centrifugan y se lavan mediante diálisis. Los sólidos son secados a 50 ºC durante 16 horas y calcinados a varias temperaturas durante 4 horas. La estructura porosa de las arcillas pilareadas se estudia mediante la aplicación de métodos analíticos y experimentos de modelización aplicados a los resultados de adsorción de N2 a –196 ºC y de CO2 a 0 ºC [2]. El estudio incluye un análisis comparativo de las distribuciones de tamaños de microporos, la organización de la estructura porosa y la evaluación de las propiedades energéticas de las arcillas pilareadas. Agradecimientos Los autores agradecen la financiación de este trabajo por parte del Ministerio de Educación y Ciencia (MEC) y los fondos FEDER (MAT2003-01255) y del Departamento de Educación del Gobierno de Navarra. R.T. y S.A.K. agradecen al MEC la financiación a través del programa Ramón y Cajal. Referencias 1.- N. Lahav, U. Shani y J. Shabtai, Clays Clay Miner., 26, (1978), 107. 2.- A. Gil, R. Trujillano, M.A. Vicente y S.A. Korili, Stud. Surf. Sci. Catal. (en prensa).



O14 Caracterização da hidrofobicidade de sólidos mesoporosos: sílicas e argilas com

pilares de sílica João Pires*, Moisés Pinto, Ana Carvalho

Departamento de Química e Bioquímica da Faculdade de Ciências de Lisboa e Centro de Química e Bioquímica

Edifício C8, Campo Grande, Lisboa (Portugal)

Os materiais com mesoporosidade regular, como por exemplo os do tipo MCM-41 ou SBA-15, bem como outros tipos de sólidos mesoporosos como as argilas com pilares de sílica (PCHs do acrónimo inglês para “Porous Clays Heterostructures” [1]) têm potencialidades bem conhecidas como adsorventes e suportes de catalisadores, por exemplo na imobilização de complexos cataliticamente activos. Para este tipo de aplicações, e para além das propriedades texturais como a área específica e o tipo de porosidade, são também relevantes as características de hidrofobicidade dos materiais. É sabido que a adsorção de água pode ser uma técnica muito informativa sobre a hidrofobicidade/hidrofilicidade de sólidos. No caso de materiais microporosos de vários tipos foi proposta uma relação entre estas propriedades e o parâmetro energético da equação de Dubinin-Astakhov [2]. No presente trabalho, e usando um conjunto de materais siliciosos de natureza mesoporosa, como o MCM-41, o SBA-15, e PCHs obtidas por várias metodologias, determinaram-se as isotérmicas de azoto a –196 ºC (Fig. 1), para efectuar a caracterização textural, e de água a 30 ºC (Fig. 2). Com os dados de adsorção de água discute-se a análise das respectivas isotérmicas, nomeadamente através da curva de distribuição dos potenciais de adsorção [3], por forma a contribuir para estabelecer uma metodologia adequada à caracterização da hidrofobicidade de sólidos mesoporosos. Adicionalmente tenta-se relacionar a análise efectuada com resultados experimentais obtidos por técnicas diferentes da adsorção, e de uso mais generalizado, nomeadamente a espectroscopia de infra-vermelho com transformada de Fourier em modo de reflectância difusa. Bibliografia [1] A. Galarneau, A. Barodawalla e T. Pinnavaia, Nature 374 (1995) 529. [2] J. Pires, M. Pinto, A. Carvalho e M. Carvalho, Adsorption 9 (2003) 303. [3] D. Everett, Langmuir 9 (1993) 2586.

0

10

20

30

40

0.0 0.5 1.0p/p 0

na

(m

mo

l/g

)

MCM-41

SBA-15

PCH-2

PCH-1

PCH-3PCH-4

0

5

10

15

20

25

0.0 0.5 1.0p/p 0

na

(mm

ol/

g)

MCM-41

SBA-15

PCH-1

PCH-2

PCH-3

PCH-4

Fig. 1. Isotérmicas de adsorção de azoto a –196 ºC nos sólidos estudados

Fig. 2. Isotérmicas de adsorção de água a 30 ºC nos sólidos estudados



O15

Estudos de adsorção de azoto em argamassas antigas da Igreja de S. Gião (Nazaré)

Cristina Dalmau1, Lourdes Matias1, Ana Carvalho*1, João Pires1, António Cruz2

1 Departamento de Química e Bioquímica, e CQB, Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa, Campo Grande Ed. C8, 1749-016 Lisboa, Portugal

2 Departamento de Arte, Arqueologia e Restauro, Instituto Politécnico de Tomar, Quinta do Contador, Estrada da Serra, 2300-313 Tomar, Portugal

As argamassas de cal antigas são argamassas tradicionais, genericamente constituídas por

uma mistura de agregados (areia, pó de pedra, britas) e ligante (cal), apresentando também muitas vezes como aditivos, entre outros, pozolanas e pedaços ou pó de tijolo. Assim, a determinação quantitativa da razão ligante/agregado (traço) é uma das etapas mais importantes no processo de análise destes materiais. Na literatura estão propostos diversos procedimentos para a determinação quantitativa deste parâmetro, sendo a dissolução da fracção ligante por ataque com uma solução de ácido clorídrico o mais extensivamente empregue [1-3]. A análise térmica [4] e, mais recentemente também a análise digital de imagem [3] são exemplos de outras técnicas usadas para estimar o traço de argamassas antigas. Para além das limitações inerentes a cada uma das técnicas é de realçar que envolvem, de forma geral, ensaios laboratoriais longos e/ou necessitam de equipamento bastante dispendioso.

Atendendo às diferenças significativas de tamanho dos cristais de quartzo (constituinte maioritário das areias) e do carbonato de cálcio (ligante), é expectável que a partir dos resultados da adsorção de azoto a baixa temperatura, nomeadamente das áreas específicas das amostras, se possa ter um método alternativo e bastante expedito para avaliar o traço de argamassas de cal.

Este estudo preliminar foi realizado num conjunto de argamassas provenientes da Igreja de S. Gião. O traço das argamassas foi determinado por dissolução com HCl, 3M, usando um procedimento baseado nos protocolos descritos na literatura [1,3]. Para a caracterização por adsorção de azoto a -196ºC as amostras desagregadas foram moídas num almofariz de ágata até que as partículas tivessem dimensões suficientes para passarem num peneiro de 149 μm. As

Na

P

K

G

A

F

NB

0

2

4

6

8

50 60 70 80 90

% areia

AB

ET

(m

2/g

)

LD

Fig. 1 - Área específica, ABET, versus % de areias, estimada por ataque com HCl Referências [1] A. Jedrzejewska, Studies in Conservation 5 (1960) 132 [2] A.S. Silva, A.E. Candeias, A.C. Pais, P.M. Nogueira, Conservar Património 1 (2005) 21 [3] F. Casadio, G. Chiari, S. Simon, Archeometry 47 (2005) 671 [4] D.A. Silva, H.R. Wenk, P.J.M. Monteiro, Thermochimica Acta 438 (2005) 35

isotérmicas foram obtidas numa instalação automática NOVA 2200e (Quantchrome Instruments), sendo as amostras previamente desgaseificadas a 300ºC durante 2 horas sob vácuo.

Os resultados que se apresentam na Fig. 1 mostram que a hipótese de partida deste estudo é válida, isto é os valores de ABET podem relacionar- -se com o traço das argamassas.

O trabalho prosseguirá no sentido de optimizar o processo de desagregação das amostras de modo a remover todo o ligante que esteja aderente aos cristais das areias, mantendo-se estes intactos durante o processo.



O16

Determinación teórica de la distribución de aluminio en aluminosilicalitas E. García-Pérez1, D. Dubbeldam2 y S. Calero1

1Departamento de Física, Química y Sistemas Naturales, Universidad Pablo de Olavide, Ctra. Utrera Km.1 41013 Sevilla. España.

2Chemical & Biological Engineering Department, Northwestern University Evanston, IL 60208 USA

La distribución de los átomos de aluminio sobre la estructura zeolítica en aluminosilicalitas influye sobre las propiedades de adsorción, difusión y en el comportamiento catalítico. Por lo tanto, uno de los desafíos en este campo es proporcionar estructuras con las características apropiadas en función del comportamiento específico. Las zeolitas son aluminosilicatos que poseen una estructura tridimensional, con poros bien definidos de dimensiones moleculares. Dada la dificultad de la identificación exacta de las posiciones de los aluminios de manera experimental, nosotros proponemos un método teórico indirecto. Esta aproximación teórica identifica las posiciones más probables de los aluminios, en aluminosilicalitas, mediante la comparación de nuestros resultados de simulación con datos experimentales. Este procedimiento queda ilustrado en la Figura 1. La figura muestra coeficientes de Henry para el metano en distintas estructuras de una zeolita tipo-MOR con 8 aluminios (8 sodios) por celda unidad. Hemos obtenido las 16 estructuras que cumplen las reglas de Löwenstein. Las simulaciones se han llevado a cabo usando nuestro campo de fuerza anterior para Na-zeolitas1-4. Los datos experimentales son acordes con nuestra estructura 16 obtenida de las simulaciones (donde los átomos de Al reemplazan a los Si 4, 18, 31, 42, 80, 93, 105 y 115).

Figure 1: KH frente a 1/T. Las simulaciones de la estructura 16 reproducen los valores experimentales de Macedonia5. Esta estructura - 16 – proporciona la adsorción más alta. La más baja ha sido obtenida para la estructura 6. Notar que hay una gran diferencia entre las distintas estructuras y que únicamente una de ellas es capaz de reproducir los valores experimentales. Nuestro método permite por tanto identificar los lugares más favorables de sustitución.

(1) Calero, S.; Dubbeldam, D.; Krishna, R.; Smit, B.; Vlugt, T. J. H.; Denayer, J. F. M.; Martens, J. A.; Maesen, T. L. M. Journal of the American Chemical Society 2004, 126, 11377-11386.

(2) Dubbeldam, D.; Calero, S.; Vlugt, T. J. H.; Krishna, R.; Maesen, T. L. M.; Beerdsen, E.; Smit, B. Phys.Rev.Lett. 2004, 93. (3) Garcia-Pérez, E.; Torrens, I. M.; Lago, S.; Dubbeldam, D.; Vlugt, T. J. H.; Maesen, T. L. M.; Smit, B.; Krishna, R.; Calero, S. Applied Surface

Science 2005, 252, 716-722. (4) García-Pérez, E.; Torréns, I. M.; Lago, S.; Krishna, R.; Smit, B.; and Calero, S. Studies in Surface Science and Catalysis 2005, 158, 1097-1104. (5) Macedonia, M. D.; Moore, D. D.; EMaginn, E. J. Langmuir 2000, 16, 3823-3834.

0.0030 0.0031 0.0032 0.0033 0.0034 0.0035 0.0036 0.0037

10.0

10.5

11.0

11.5

12.0

Macedonia et al.5

several structures structure 6 structure 16

LnK

H

1/T (K-1)



O17

Formación de materiales híbridos organizados espontáneamente Alessandro Patti, Allan D. Mackie, Flor R. Siperstein

Departament d’Enginyeria Quimica, Universitat Rovira i Virgili, Av. Països Catalans, 26, Campus Sescelades, 43007, Tarragona, Catalunya, Spain.

Materiales porosos, de la familia MCM-41 y SBA-15, entre otros, se obtienen por la organización espontánea de precursores inorgánicos y surfactantes o copolímeros de bloque. Los precursores inorgánicos son generalmente silicatos o derivados de éstos, aunque también se han reportado síntesis en las que se utilizan óxidos de metales de transición. Materiales ordenados se han obtenido utilizando surfactantes catiónicos, aniónicos y no iónicos, así como una gran variedad de copolímeros. A pesar de la complejidad de estos sistemas, es posible hacer ciertas generalizaciones, suponiendo que los principales participantes son los surfactantes, con su carácter amfifílico, y los precursores. Hemos demostrado que esta simplificación es suficiente para explicar la formación de fases ordenadas a partir de soluciones relativamente diluidas de surfactante que permite generar esturcturas modelo de materiales porosos que tienen propiedades semejantes a las observadas experimentalmente, tales como la reducción en la histéresis en el proceso de adsorción y desorción de gases simples. Para poder dotar de funcionalidad a estos materiales porosos, es necesario decorar sus paredes con grupos que presenten la funcionalidad deseada. Este proceso se puede hacer post-síntesis, pero en muchos casos sería deseable poder utilizar precursores híbridos que permitan la síntesis en una sola etapa de materiales funcionales. Sin embargo, se ha observado experimentalmente que es difícil obtener materiales ordenados cuando se utilizan precursores híbridos terminales. En este trabajo, presentamos una explicación posible para esta dificultad, basándose en simulaciones de Monte Carlo realizada en una red para sistemas ternarios que contienen surfactante, solvente y precursor. La funcionalidad del precursor se obtiene dándole un carácter hidrofílico o hidrofóbico a uno de los segmentos que lo forman. Observamos que la presencia de grupos funcionales hidrofóbicos impide la formación de estructuras ordenadas, mientras que la presencia de grupos hidrofílicos únicamente reduce la concentración global de surfactante en la fase donde se forman estructuras ordenadas, dando lugar a un número reducido de éstas, en comparación con sistemas donde los precursores no contienen grupos funcionales.



O18

Estudio computacional de la adsorción de CO2, N2, Ar y metano en zeolitas E. García-Pérez1, J. B. Parra2, C. O. Ania2, J. M. van Baten3, R. Krishna3 y S. Calero1

1Departamento de Física, Química y Sistemas Naturales, Universidad Pablo de Olavide, Ctra Utrera km1. 41013 Sevilla, España.

2Departamento de Tecnología Energética y Medioambiental, Instituto Nacional del Carbón, CSIC, Apartado 73, 33080 Oviedo, España.

3 van 't Hoff Institute for Molecular Sciences, University of Amsterdam, Nieuwe Achtergracht 166, 1018 WV Amsterdam, The Netherlands.

Algunos de los problemas ambientales y tecnológicos más actuales están directamente relacionados con los procesos de separación, captura y almacenamiento de gases. Las zeolitas resultan de gran utilidad en el tratamiento de emisiones gaseosas ya que su estructura tridimensional con poros bien definidos de tamaño molecular permite que actúen como tamices moleculares. En este trabajo presentamos un estudio detallado de la adsorción de nitrógeno, dióxido de carbono, argón y metano en diversas estructuras zeolíticas (AFI, FER, ISV, LTL, MFI, LTA, MOR, DDR, CHA, FAU, TON, BEA y MTW) utilizando métodos avanzados de simulación molecular1. Para ello 1) hemos desarrollado métodos más efectivos de adsorción y difusión de gases en sistemas confinados, 2) hemos establecido interacciones moleculares recurriendo a campos de fuerza ya existentes o desarrollando algunos nuevos cuando ha sido necesario y 3) hemos estudiado el efecto que ejerce la estructura de la zeolita en la adsorción de estos gases y en la separación de sus mezclas. Algunos de nuestros resultados se muestran en las Figuras 1 y 2.

10 100 1000 10000

0

2

4

6

8

10

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14

16

18

Loadin

g (

mole

cule

s/u

c)

P (kPa)

N2 at 308K 2

N2 at 308K (this work)

CO2 at 303 K

3

CO2 at 303 K

4

CO2 at 307 K

5

CO2 at 305 K

6

CO2 at 303 K (this work)

La figura 1 muestra isotermas de N2 y CO2 en MFI comparadas con trabajos experimentales previos2-

6. La figura 2 representa las posiciones de las moléculas de CO2 en una zeolita tipo MOR. Estas posiciones se han obtenido a 300K y 1000 kPa de presión. Nuestras simulaciones también permiten predecir la estructura más adecuada en la separación de las mezclas de emisiones gaseosas y se pueden extender al estudio de otras moléculas tales como SF6, CO y O2. (1) Dubbeldam, D.; Calero, S.; Vlugt, T. J. H.; Krishna, R.; Maesen, T. L. M.; Beerdsen, E.; Smit, B. Phys.Rev.Lett. 2004, 93. (2) Goj, A.; Sholl, D. S.; Akten, E. D.; Kohen, D. Journal of Physical Chemistry B 2002, 106, 8367-8375. (3) Zhu, W. D.; Hrabanek, P.; Gora, L.; Kapteijn, F.; Moulijn, J. A. Ind. Eng. Chem. Res. 2006, 45, 767-776. (4) Hirotani, A.; Mizukami, K.; Miura, R.; Takaba, H.; Miya, T.; Fahmi, A.; Stirling, A.; Kubo, M.; Miyamoto, A. Applied Surface Science 1997, 120, 81-84. (5) Sun, M. S.; Shah, D. B.; Xu, H. H.; Talu, O. Journal of Physical Chemistry B 1998, 102, 1466-1473. (6) Choudhary, V. R.; Mayadevi, S. Zeolites 1996, 17, 501-507.

Figura 1: Comparación de isotermas de adsorción de N2 y CO2 con resultados experimentales.

Figura 2: Representación esquemática de las posiciones de las moléculas de CO2 en una zeolita tipo MOR a 300K y 1000kPa. Obsérvese que todos los side pockets están ocupados por una molécula de CO2.



O19

Simulación del proceso de adsorción de una partícula de carbón activado mediante elementos finitos

F. Zamora, E. Sabio*, R. Benítez, A. Ramiro, S. Román Departamento de Ingeniería Química y Energética. Universidad de Extremadura

Avenida. de Elvas s/n, 06071 Badajoz, SPAIN. *e-mail:[email protected]

Una de las múltiples aplicaciones de los carbones activados es la utilización en plantas de tratamiento de aguas y especialmente en la eliminación de contaminantes orgánicos. La mayoría de los trabajos científicos publicados en relación a la eliminación de contaminantes orgánicos han sido llevados a cabo solo en condiciones de equilibrio. Hay varias razones para ello: 1) Los experimentos en dinámico son más costosos, tanto temporal como económicamente, que los realizados en equilibrio, 2) los resultados experimentales son más difíciles de interpretar, 3) el comportamiento del lecho depende de un gran número de variables relacionadas entre sí. Sería conveniente para el diseño de los lechos de carbón comprender el comportamiento en dinámico de los mismos ; no obstante, la adsorción en lechos de carbón activado es un fenómeno complejo. Resultaría interesante obtener información adicional que permita simplificar el problema. En este sentido, puede ser de gran utilidad modelizar el comportamiento de una partícula, ajustarlo a los resultados experimentales y estimar el coeficiente de difusión en el interior de dicha partícula. En el modelo matemático propuesto, se supone que cada partícula está rodeada por un determinado volumen de disolución que intercambia únicamente soluto con dicha partícula, Teniendo en cuenta esta simplificación y la simetría problema es posible pasar de un sistema tridimensional a un sistema bidimensional. Dado que la agitación del sistema es alta se puede considerar, como primera aproximación, que la concentración del fluído es igual en todos los puntos. Realizando los balances de masa en la superficie de la partícula, en el interior de la partícula de carbón, así como estableciendo la condición frontera en los límites del sistema, es posible estudiar la evolución de la concentración remanente con el tiempo. De esta forma, el problema planteado presenta dos procesos de difusión en dos dominios 2-D (disolución y el interior de la partícula) acoplados a un fenómeno de adsorción superficial que tiene lugar en una frontera 1-D. El programa elegido para la resolución del sistema ha sido el software informático comercial FEMLAB©. Femlab utiliza el método de los elementos finitos para resolver las ecuaciones diferenciales del problema. Para realizar el ajuste del modelo, se han realizado experimentos con cuatro muestras de carbón. Una disolución de concentración conocida (80 ppm) se ha puesto en contacto con distintas masas de carbón, la temperatura se ha mantenido constante mediante la utilización de un baño termostático a 20 ºC. La concentración remante ha sido medida mediante un detector UV-VIS por el que se hacían pasar continuamente muestras de la disolución que una vez medidas volvían a añadirse al experimento original. Agradecimientos La presente investigación ha sido financiada con fondos del Ministerio de Educación Ciencia y Tecnología (PPQ 2003- 07268). F.Z. agradece la financiación recibida por la Junta de Extremadura para su formación predoctoral.



O20

Adsorption dynamics of CCl4 vapours on activated carbon by image analysis of high-resolution x-ray microtomograms S. Blacher1, P. Lodewyckx2, A. Léonard1

1University of Liège – Dept. Applied Chemistry, Lab. Chemical Engineering – Sart-Tilman B6a, B-4000 Liège, Belgium

2Royal Military Academy – Department of Chemistry Renaissancelaan 30, B-1000 Brussels, Belgium

Image analysis of high-resolution x-ray microtomograms was used to quantify the adsorption

of vapours on activated carbon. The analysis exploits the larger attenuation of the x rays by the carbon grains when vapour is adsorbed. Accordingly, the grey level intensity of the tomograms decreases when the adsorption front progresses through the carbon bed. In order quantify the extent and dynamics of vapour adsorption, the following image measurements are considered: (i) the mean intensity of successive tomogram slices as a function of depth inside the bed, and (ii) the intensity profiles from the outer limit of the bed to its centre for each slice. The technique is illustrated using CCl4 vapour. It is shown that the proposed methodology enables a reliable image of the macroscopic adsorption process to be obtained.



O21

Estudios de adsorción en materiales híbridos PMOs D.P. Serrano, G. Calleja, J.A. Botas y F.J. Gutiérrez

Grupo de Ingeniería Química y Ambiental, ESCET, Universidad Rey Juan Carlos C/ Tulipán, s/n, 28933, Móstoles, Madrid.

Las emisiones de compuestos orgánicos volátiles (COVs) procedentes de numerosos procesos industriales y de vapores de gasolinas se han incrementado en los últimos años, y con ellos, un gran número de problemas medioambientales. Entre las diversas técnicas existentes para controlar la emisión de COVs, la adsorción en carbón activo es una de las más utilizadas por su reducido coste y bajo impacto ambiental. Recientemente, las zeolitas y los materiales mesoporosos MCM-41 han comenzado a utilizarse debido a sus características texturales. A finales de los años 90, se descubrió una nueva clase de materiales silíceos mesoestructurados denominados PMOs (“periodic mesoporous organosilica”). Estos materiales contienen una distribución homogénea de especies orgánicas e inorgánicas dentro de su estructura, aportando nuevas ventajas y posibilidades respecto a los adsorbentes utilizados hasta ahora.

En el presente trabajo, se han realizado isotermas de adsorción de tolueno, isopentano y agua en un analizador gravimétrico (IGA-003, Hiden) sobre el material MCM-41 (sintetizado por el método sol-gel) y dos materiales híbridos mesoporosos sintetizados con dos organoalcoxidisilanos diferentes: 1,2-bistrimetoxisililetano (PMO-BTME) y 1,2-bistrietoxisililetano (PMO-BTSE) para establecer sus propiedades organofílicas e hidrofóbicas para el empleo de éstos como posibles adsorbentes de COVs en atmósferas húmedas. Todas las muestras han sido caracterizadas por diferentes técnicas: isotermas de adsorción-desorción de N2, DRX, FTIR y TG. En la figura 1 se muestran y comparan las isotermas de adsorción de tolueno, agua e isopentano de cada uno de los materiales. Se observa que el MCM-41 adsorbe a presiones relativas bajas grandes cantidades de tolueno e isopentano, siendo favorable a la adsorción de estos compuestos. En cambio, la cantidad adsorbida de agua por este material es muy pequeña a bajas presiones relativas (hasta P/P0 0,3), siendo desfavorable su adsorción y confirmando su carácter hidrófobo. Las isotermas de tolueno e isopentano de los materiales PMO-BTME y PMO-BTSE pueden clasificarse de tipo IV, siendo la capacidad de adsorción del PMO-BTSE superior a la del PMO-BTME debido al mayor volumen de poros. Cabe destacar en estos materiales la pequeña adsorción de agua que se produce en todo el intervalo de presiones, lo que indica que se trata de materiales altamente hidrofóbicos, siendo una consecuencia directa de la naturaleza orgánica de las paredes de estos materiales. Por tanto, los PMOs se presentan como potenciales adsorbentes en la adsorción selectiva de tolueno e isopentano (y en general de COVs) en atmósferas con humedad.

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0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,00

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TOLUENO AGUA ISOPENTANO

PMO-BTME

MCM-41(H-sg)

% P

eso

% P

eso

PMO-BTSE

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% P

eso

Figura 1. Isotermas de adsorción



O22

Adsorción de hidrocarburos aromáticos policíclicos en materiales mesoporosos ácidos

R. S. Araújo1, D. C. S. Azevedo1, C. L. Cavalcante Jr1, A. Jiménez-López3, E. Rodríguez-Castellón3 1-Grupo de Pesquisas em Separações por Adsorção (GPSA), Departamento de Engenharia Química –Universidade Federal do Ceará, Campus Universitário do Pici, Bl: 709, 60455-760, Fortaleza -

CE – Brasil, 2-Departamento de Química Inorgánica, Cristalografía y Mineralogía (Unidad Asociada al ICP

CSIC), Facultad de Ciencias, Universidad de Málaga, 29071 Málaga, España. Los hidrocarburos poliaromáticos engloban una serie de compuestos orgánicos que se producen por fenómenos naturales (emanaciones volcánicas e incendios forestales), y principalmente por la actividad humana (emisiones de vehículos, procesado de carbón y asfaltos, etc). La gran mayoría de estos hidrocarburos están catalogados como tóxicos y carcinogénicos. El objetivo de este estudio es la síntesis y caracterización de adsorbentes mesoporosos derivados de sílices tipo MCM-41, con distintos contenidos en Al, y su empleo en la adsorción en fase líquida, a distintas temperaturas, de poliaromáticos abundantes como naftaleno, antraceno y pireno. Se ha preparado una sílice mesoporosa, muestra MCM-41, y dos sílice dopadas con Al con una relación molar Si/Al = 30 y 10, muestras Al-MCM-41(30) y Al-MCM-41(10), respectivamente. La composición química de los sólidos se ha determinado mediante ICP-OES y EDX, su composición superficial mediante XPS, su porosidad mediante adsorción de N2 a -196 ºC, su acidez mediante análisis termogravimétrico de los sólidos con ciclohexilamina adsorbida, y mediante titulación con reactivos de Hammet. Los correspondientes estudios de adsorción se han llevado a cabo mediante el método de contacto (baño finito) con disoluciones de los poliaromáticos en isooctano a 25, 40 y 60 ºC. El análisis de los hidrocarburos se realizó mediante HPLC. Las isotermas de adsorción de los tres poliaromáticos estudiados se ajustan bien usando los modelos de Langmuir y Sips. El estudio indica que la capacidad de adsorción disminuye con el aumento de la temperatura, indicando esto que se trata de un proceso de adsorción física, siendo la capacidad de adsorción MCM-41 < Al-MCM-41(30 ) < Al-MCM-41(10) y aumentando la capacidad de adsorción con el aumento del número de anillos aromáticos naftaleno < antraceno < pireno. El orden de la capacidad de adsorción observado de los distintos sólidos se explica teniendo en cuenta la acidez, que también sigue el orden MCM-41 < Al-MCM-41(30 ) < Al-MCM-41(10) y no la distinta porosidad. El sólidos con mayor contenido en Al, muestra Al-MCM-41(10), es el que presenta mayos acidez y una capacidad de adsorción máxima de pireno de 1.83 mmol de pireno /g. Mediante XPS, haciendo un estudio de la señal AlKLL y determinando el parámetro modificado de Auger, e incluyendo en el estudio una -alúmina, se ha podido estudiar el estado del Al en la superficie de los sólidos, pudiéndose distinguir entre Al con coordinación tetraédrica de la red mesoporosa, y Al con coordinación octaédrica, correspondiente a Al2O3 precipitada en la superficie externa. Este estudio por XPS justifica la distinta acidez observada, y la correspondiente capacidad de adsorción de poliaromáticos.

Parte III.

Posters


27-29 de Septiembre de 2006, Tarragona Póster

P1

Síntesis, caracterización y propiedades de superficie de catalizadores de Rh soportado en materiales MCM-41 y SBA-15

C. Blanco, V. Krstic, P. Carranceja, C. Pesquera, F. González Grupo de Química Inorgánica. Departamento de Ingeniería Química y Química Inorgánica.

Universidad de Cantabria. 39005-SANTANDER.

Materiales silícicos mesoestructurados como MCM-41 y SBA-15, que poseen un ordenamiento hexagonal, tienen alto interés en adsorción y en catálisis. Estos materiales poseen un conjunto de propiedades fisicoquímicas que les hace potencialmente aptos para su uso como soportes de catalizadores: gran superficie específica, porosidad alta, regular y controlable, alta estabilidad térmica, capacidad de adsorción y homogeneidad en la distribución de centros. Por este motivo, ofrecen una amplia gama de posibilidades para el diseño y síntesis de catalizadores metal-soportado; materiales a los que se les puede incorporar una fase metálica activa dentro de la red del propio material o como soportes catalíticos, en catalizadores metal-soportados. Por otra parte, es bien conocida la gran dependencia que existe, entre propiedades superficiales, en la incorporación de la fase activa catalítica, dispersión metálica y las propiedades catalíticas de algunos catalizadores heterogéneos o adsorbentes. Por tanto, el Objetivo de este trabajo es sintetizar, caracterizar y estudiar las propiedades superficiales de sistemas de Rh (sólo o promovido con Sn) soportado en materiales mesoestructurados (MCM-41 y SBA-15). Asimismo, se analizará el efecto del soporte en la incorporación de la fase activa y en la actividad/selectividad en la hidrogenación de acetona en fase gas y presión atmosférica, así como la influencia de diferentes variables de trabajo y la adición de diferentes % de Sn. Para llevar a cabo este objetivo se utilizará diversas técnicas de adsorción, tanto en la caracterización de los soportes utilizados, como en la preparación de los sistemas de Rh o Rh/Sn soportados. Los parámetros texturales de los soportes sintetizados, obtenidos a partir de las isotermas de adsorción-desorción de nitrógeno, indican que si bien la superficie específica de ambos materiales es parecida, existe una gran diferencia en el radio medio de poro, siendo el valor del material SBA-15 muy superior al del soporte MCM-41. Este dato está de acuerdo con el tipo de reactivos utilizados para la síntesis de cada material. Asimismo, la acidez que presentan ambos materiales es muy pequeña, hecho que era de esperar ya que para la síntesis de estas muestras sólo se ha utilizado silicio como elemento para formar parte de la red de los mismos. De los resultados obtenidos de los catalizadores cabe resaltar que la incorporación y dispersión de Rh sin la presencia del estaño es similar tanto para el soporte MCM-41 como para el material SBA-15. La presencia de estaño y su proporción siguen distintas pautas de comportamiento (porcentaje incorporado de Rh y dispersión) para los diferentes soportes utilizados. El comportamiento catalítico de los catalizadores depende de las propiedades texturales de los distintos soportes utilizados en la preparación de los catalizadores. En las condiciones suaves ensayadas, el catalizador Rh1.7Sn/SBA-15 es, en general, mucho más selectivo hacia el producto metil isobutil cetona (MIC) mientras que, el resto de los catalizadores ensayados son más selectivos hacia la obtención de isopropanol. Este hecho, probablemente es debido, al mayor tamaño de poro que posee el soporte SBA-15 frente al MCM-41 y por supuesto, al efecto promotor que ejerce el Sn sobre el Rh. En definitiva se podría concluir que el material SBA-15 sintetizado, ha resultado un soporte idóneo para preparar sistemas de Rh y Rh promovido con Sn; existiendo una clara dependencia de la selectividad de la reacción (hacia la obtención de MIC), con la presencia y % de Sn como promotor, la temperatura de reacción y las características del material utilizado como soporte. Agradecimientos: A la Dirección General de Investigación del M. E. C. por la financiación de los Proyectos Ref.: MAT2005-04924 y MAT2005-03914.



0

500

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0 0.2 0.4 0.6 0.8 1

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s/cm

3 g

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AE 1 AE 3

P2

Preparación de aerogeles para su uso como soportes en la preparación de sensores de fibra óptica. Estudio de las condiciones de secado

supercrítico J.C. Echeverría, J. Estella, y J.J. Garrido

Dpto. Química Aplicada, Universidad Pública de Navarra Campus Arrosadía, 31006 Pamplona (España)

Los aerogeles son materiales porosos obtenidos por secado de alcogeles en condiciones supercríticas. La mayor parte de aplicaciones requieren que los aerogeles sean monolitos transparentes. Aunque el secado supercrítico elimina la tensión capilar, a menudo los aerogeles encogen y se agrietan en el reactor. El objetivo de este trabajo es optimizar las condiciones experimentales del secado supercrítico para obtener materiales transparentes, sin fracturas y de porosidad controlada, para su aplicación como soportes en la preparación de sensores de fibra óptica. Las variables estudiadas fueron el volumen de etanol añadido al reactor (10 y 40 mL), la presión inicial de N2 (20 y 80 bares), la rampa de calentamiento (1 y 4 ºC min-1), y el tiempo de estabilización en las condiciones supercríticas (30 y 120 min). Se aplicó un diseño factorial fraccionado con el modelo Plackett-Burman2. La síntesis se realizó por el proceso sol-gel en medio ácido3. Tras la hidrólisis y condensación, los geles se curaron con etanol durante 1 semana, y posteriormente se secaron en las condiciones supercríticas del etanol (Parr, Mod. 452HC9; control de temperatura Parr, 4842). Los reactivos empleados fueron tetraetilortosilicato (TEOS) como precursor, etanol como disolvente, y agua calidad Milli-Q. Las muestras se analizaron por adsorción de N2 a 77 K. En la Fig. 1 se representan, a modo de ejemplo, las isotermas de adsorción de los aerogeles AE 1 (10 mL de etanol, 80 bar, 4 ºC min-1 y120 min) y AE 3 (40 mL de etanol, 20 bar, 4 ºC min-1 y 30 min). Las isotermas son del Tipo IV de la clasificación de la IUPAC. El área superficial BET y el volumen adsorbido de N2, disminuyeron al aumentar la presión inicial de N2 en el reactor (80 bar) y el tiempo de estabilización en condiciones supercríticas (120 min). Cuanto menor fue el volumen de etanol añadido al reactor, mayor fue el encogimiento del aerogel durante el proceso de secado. Un volumen inicial de etanol de 10 mL es insuficiente para prevenir la evaporación del disolvente del alcogel antes de alcanzar las condiciones supercríticas, de modo que al aumentar la temperatura, parte del etanol atrapado en los poros del gel pasa a fase vapor, y genera un mayor estrés y encogimiento de la muestra.

2 J.N. Miller, J. C. Miller. Statistics and Chemometrics for analytical Chemistry, 5th ed. Pearson, 2005. 3 J. Estella, J.C. Echeverría, M. Laguna, J.J. Garrido. XXIX Reunión bienal de Adsorción Oporto, 2004.

Figura 1. Isotermas de adsorción de N2 a 77 K de aerogeles.



P3 Sensores de fibra óptica para detección de COV’s con [Au2Ag2(C6F5)(bipy)2]n

soportado en xerogeles J. Estella1, J. Echeverría1, C. Elosúa2, C. Bariáin2, M. Laguna3, y J.J. Garrido1

1Dpto. Química Aplicada, UPNA, 31006 Pamplona 2Dpto. Ingeniería Eléctrica y Electrónica, UPNA, 31006 Pamplona

3Instituto de Ciencia de Materiales de Aragón, CSIC, Universidad de Zaragoza, 50009 Zaragoza Un sensor químico analítico es un conversor miniaturizado que responde reversible y selectivamente a compuestos químicos o iones, y que produce una señal eléctrica que depende de la concentración4. Los sensores de fibra óptica detectan cambios físicos o químicos usando tres componentes básicos: fuente de radiación, fibra óptica y un sistema detector. La luz viaja por el interior de la fibra óptica hasta el extremo donde interacciona con el compuesto activo fijado en un soporte. Parte de la radiación se refleja y vuelve por la fibra óptica al detector, que mide la variación de la potencia óptica en función del tipo y concentración del compuesto orgánico volátil (COV) analizado. El objetivo de esta investigación es preparar un sensor de fibra óptica empleando el compuesto organometálico vapocrómico [Au2Ag2(C6F5)(bipy)2]n soportado sobre un xerogel. La síntesis del xerogel se realizó por el proceso sol-gel en medio ácido utilizando tetraetilortosilicato (TEOS) como precursor, etanol como disolvente y agua calidad Milli-Q5. La fijación del soporte a la fibra óptica se realizó al alcanzar el punto de gelificación, por inmersión controlada de un extremo de la fibra óptica desnuda en el gel, quedando adherido el soporte a la fibra. Finalmente, se fijó el compuesto vapocrómico en él por impregnación mediante inmersiones de la fibra con el soporte adherido en una disolución saturada del compuesto en CH2Cl2. Para estudiar la respuesta del sensor en presencia de los COV’s se empleó una cámara de medida con un volumen de 250 cm3 donde se introdujo el sensor conectado a una fuente LED de 850 nm y al detector. Los COV’s que se estudiaron fueron, C2H5OH y CH3OH; los volúmenes añadidos se eligieron en función de la presión de vapor de cada compuesto. A modo de ejemplo, la Figura 1(a) muestra la respuesta del sensor en presencia de etanol. Se realizaron 3 ciclos consecutivos con diferentes volúmenes de compuesto. Para facilitar la visualización de la respuesta, se han hecho coincidir los tiempos de inyección de la muestra. El sensor respondió reversiblemente en presencia de etanol. Al añadir el disolvente disminuyó abruptamente la señal, hasta estabilizarse entre 2 y 4 min. Tras la apertura de la celda, el sensor recuperó la línea base en menos de 3 minutos. La similitud de los tres ciclos demuestra la reproducibilidad de la medida. La variación de la potencia óptica es proporcional al volumen añadido de C2H5OH (Figura 1(b)).

4 A. Hulananicki, S. Glab, F. Ingman. IUPAC Discusión Paper, Commission V.1, 1989. 5 J. Estella, J.C. Echeverría, M. Laguna, J.J. Garrido. XXIX Reunión bienal de Adsorción Oporto, 2004.

-2.5

-2.0

-1.5

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-0.5

0.0

0.5

0 5 10 15 20

t /min

Pópti

ca/d

B

7 uL 14 uL 21 uL 28 uL

y = -0.0329x - 1.1

R2 = 0.9888

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-1.5

-1.0

-0.5

0.0

0 5 10 15 20 25 30

V/μL

Pó

pti

ca/d

B

Figura 1. (a) ciclos de respuesta del sensor con una fuente óptica de 850 nm para diferentes volúmenes de C2H5OH; (b) variación de la potencia óptica en función del volumen de C2H5OH.

(a) (b)



P4

Desarrollo de microporos en LDHs de MgAl mediante la intercalación de polioxometalatos de W y Nb D. Carriazo, C. Martín, V. Rives

Dpto. de Química Inorgánica, Universidad de Salamanca 37007 Salamanca (España)

Los hidróxidos dobles laminares (LDH), también conocidos como hidrotalcitas, son sólidos laminares constituidos por láminas tipo brucita cargadas positivamente, como consecuencia de la sustitución parcial de iones magnesio por aluminio. Esta carga es contrarrestada por aniones que se sitúan en la interlámina, los cuales pueden sustituirse fácilmente por aniones orgánicos o inorgánicos. Si estos aniones son voluminosos, como es el caso de los polioxometalatos (POM), además de crear centros ácidos, en el esqueleto básico de la hidrotalcita, y centros redox, se puede producir una microporosidad interlaminar y un alto desarrollo superficial y, por lo tanto, mejorar sus propiedades catalíticas y/o la de los óxidos obtenidos tras su calcinación. En este trabajo se han preparado hidrotalcitas de MgAl con un polioxometalato de W y Nb (W4Nb2O19

4-) en la interlámina y una relación Mg2+/Al3+ = 2. La intercalación se ha llevado a cabo por intercambio aniónico a partir de una hidrotalcita de MgAl-NO3. La caracterización se ha realizado mediante análisis químico, difracción de rayos X (PXRD), espectroscopia FT-IR, microscopia electrónica de transmisión (TEM), análisis térmico (TG y DTA) y adsorción-desorción de N2 a –196 ºC. A partir de los resultados de los análisis químicos se calcula para estos sólidos la fórmula: [Mg0.66Al0.33(OH)6](W4Nb2O19)0.09 . nH2O. Los difractogramas de rayos X indican que el anión W4Nb2O19

4- es intercalado en la interlámina, ya que se observa un aumento del espaciado basal de 8.8 (muestra MgAl-NO3) a 12 Å ( muestra MgAl-W4Nb2O19), lo que produce una altura de galería similar a la altura del POM orientado con su eje C3 perpendicular a las láminas. La estructura laminar del sólido se mantiene, tal y como hemos podido apreciar en los PXRD y en los diagramas térmicos, hasta 300 ºC; a 400ºC la estructura colapsa dando lugar a una fase amorfa constituida por óxidos metálicos. La superficie específica calculada es de 90 m2g-1, muy superior a la del precursor MgAl-NO3 (24 m2g-1) y con una superficie de microporos de 60 m2g-

1; lo que quiere decir que la intercalación del POM ha producido una microporosidad interlaminar y, como consecuencia, un alto desarrollo superficial. Agradecimientos: Los autores agradecen la financiación del MEC (grant MAT2003-06605-CO2-01) y del ERDF; DC también agradece la beca de formación de personal investigador a la Universidad de Salamanca.



P5 Adsorción-Liberación de AINEs en Hidróxidos Dobles Laminares de MgAlFe

M. del Arco, A. Fernández, C. Martín, V. Rives Dpto. de Química Inorgánica, Universidad de Salamanca, Avda. del Campo Charro,

37007-Salamanca La intercalación de especies orgánicas en sólidos laminares inorgánicos es una técnica que permite preparar compuestos híbridos orgánico-inorgánicos con las propiedades de ambos. Los hidróxidos dobles laminares, LDHs, están formados por capas de hidróxidos de metales divalentes tipo brucita, parcialmente sustituidos por trivalentes, lo que les confiere un exceso de carga positiva que les permite albergar aniones en la región interlaminar. Los antiinflamatorios no esteroideos, AINEs, son un grupo de medicamentos muy prescritos para el tratamiento sintomático de procesos tanto agudos como crónicos; son relativamente seguros cuando se administran en dosis adecuadas, pero pueden presentar efectos adversos y exacerbar los síntomas de otras patologías. La mayoría son compuestos orgánicos aromáticos con grupos carboxilato fácilmente ionizables, lo que permite su inclusión en las láminas de los LDHs. En este trabajo se han preparado LDHs con MII = Mg y MIII = Al y/o Fe en la lámina y AINEs de la familia de los fenamatos ácido en la interlámina. La síntesis se ha realizado por los métodos de coprecipitación, intercambio iónico a partir de LDH con cloruro intercalado y reconstrucción a partir de LDH con carbonato calcinado. La concentración de MIII ha sido la necesaria para que la relación MII/MIII fuese igual a 2. Los resultados obtenidos indican que únicamente se puede intercalar AINEs cuando el contenido en FeIII es 30%; para mayores valores se forma LDH- CO3

2-. Si la cantidad de FeIII es igual al 10% los tres métodos permiten intercalar el fármaco. Los resultados de Análisis Químico Elemental indican que las cantidades de metal en el sólido son similares a las de las disoluciones de partida o a las de los sólidos precursores y que la cantidad de fármaco intercalada varía entre el 30-40% en peso. Los difractogramas de rayos X son característicos de materiales laminares bien cristalizados, con valores de espaciado basal d003 = 23-24 Å, lo que sugiere que las moléculas de fármaco se colocan en la interlámina formando bicapas, con los grupos carboxilato dirigidos hacia las láminas tipo brucita. En los espectros FT-IR se registran las bandas características del medicamento junto con las de la matriz inorgánica. Los estudios de liberación de los AINEs, realizados en condiciones similares a las fisiológicas, indican que los perfiles de eliminación de los sistemas LDH-fármaco son diferentes a los obtenidos para el fármaco puro y la mezcla física LDH-CO3

2- + fármaco, debido a que si el fármaco está intercalado la eliminación se produce mediante un mecanismo de intercambio entre las aniones del mismo y los iones fosfato del medio tampón. Agradecimientos: Los autores agradecen la financiación concedida por la Junta de Castilla y León (Consejería de Educación y Cultura, SA027A05 y beca de Formación de Personal Investigador concedida a A. Fernández).



P6

Adsorción de eteno, etano y dióxido de carbono en clinoptilolita natural y modificada por intercambio iónico

A. Romero Pérez, G. Aguilar Armenta. Facultad de Ciencias Químicas, Benemérita Universidad Autónoma de Puebla,

Ciudad Universitaria, 72570 Puebla, Pue., México. La clinoptilolita es un adsorbente muy abundante en muchos países con contenidos zeolíticos que van desde el 50 hasta el 90 %. Uno de los objetivos del presente trabajo es el estudio de la adsorción de los gases puros (C2H4, C2H6, CO2) en clinoptilolita (ZSL) natural, buscando posibles aplicaciones de este recurso natural en procesos de interés tecnológico, como es la separación de olefinas y parafinas ligeras. En virtud de que los adsorbentes se utilizan en procesos continuos y cíclicos, se evaluó la adsorción irreversible, es decir, la cantidad de sustancia que no puede desorberse a la temperatura experimental dada. La adsorción de los gases se estudió en régimen cinético, así como en el equilibrio (isotermas de adsorción) a distintas temperaturas, utilizando un sistema volumétrico de alto vacío, construido totalmente en vidrio Pyrex y equipado con válvulas de vacío libres de grasa. Fue establecido que el CO2 se adsorbe rápidamente en cambio C2H4 se adsorbe extremadamente lento a T = 293 K en ZSL, propiedad que puede ser utilizada para la purificación de estos hidrocarburos contaminados con CO2 a esta temperatura. C2H4 comienza a adsorberse a T > 453 K con 18 % de irreversibilidad y a 513 K la irreversibilidad desaparece. En estas condiciones, C2H6 no se adsorbe, por lo que este adsorbente podría ser recomendado para la separación de mezclas eteno/etano a 513 °C. Con el fin de estudiar la influencia en el comportamiento de adsorción del contenido de cationes, la muestra natural ZSL fue sometida a intercambio iónico con soluciones acuosas de NaCl y HCl para obtener las muestras ZSL-Na y ZSL-H, respectivamente. El tratamiento de la muestra ZSL con HCl buscaba aumentar la velocidad de difusión de la olefina, pero que la parafina siguiera sin adsorberse. Desafortunadamente, eso no se logró: aumentó la capacidad de adsorción de ambos hidrocarburos, así como también la adsorción irreversible de la olefina, al aumentar la temperatura, lo cual podría estar ligado con la realización de reacciones de polimerización. El comportamiento cinético de la adsorción de los gases en la muestra ZSL-Na fue parecido al de la muestra ZSL. La diferencia de comportamientos de estas muestras consistió en que el fenómeno de la adsorción activado fue más claro para la muestra ZSL-Na. Se determinó el calor isostérico de adsorción de los gases por la ecuación de Clausius-Clapeyron, mostrando heterogeneidad y homogeneidad energéticas superficiales. Con fines de comparación, se estudió también la adsorción de C2H4 y C2H6 en zeolita sintética comercial 4A(CECA), estableciéndose que las muestras ZSL y ZSL-Na presentan una mayor selectividad hacia la olefina, pero también una mayor irreversibilidad, respecto a lo mostrado por la zeolita comercial 4A.



P7

La calorimetría de flujo térmico en la evaluación de fertilizantes ferrosos A. Espinaa, B. Ramajo-Escaleraa, J.R. Garcíaa, S. Feijóob, N. Barrosb, J.A. Simonic, C. Airoldic

a Departamento de Química Orgánica e Inorgánica, Universidad de Oviedo, España. b Departamento de Física Aplicada, Universidad de Santiago de Compostela, España.

cInstituto de Química, Universidade Estadual de Campinas, Sao Paulo, Brasil.

El hierro es un micronutriente esencial para los cultivos. Su deficiencia se denomina clorosis férrica y se caracteriza, de forma visual, por un amarillamiento intervenal de las hojas jóvenes. Como consecuencia de la clorosis férrica, las plantas se desarrollan peor, teniendo menor vigor y descendiendo la producción. La clorosis no es consecuencia de la falta de hierro en el suelo, donde es uno de los elementos más abundantes (3.8% en peso, de media) sino que es producida por su baja movilidad. Por otro lado, el ciclo del carbono es el más importante de los ciclos biogeoquímicos desde el punto de vista cuantitativo. En él se produce la biodegradación de la materia orgánica, al ser metabolizada por los microorganismos presentes en el suelo. Durante este proceso una parte del carbono orgánico es asimilado, pasando a integrarse en la biomasa, y otra parte es degradada a CO2. La relación entre la cantidad de carbono que es asimilado por la biomasa del suelo y la que se emite como CO2 a la atmósfera es un importante dato a considerar. De un lado, la emisión de CO2 supone la degradación del suelo. De otro, se incrementa la concentración de este gas en la atmósfera. Es bien conocido que el CO2 es el principal causante del efecto invernadero. Sin embargo, quizás sea menos evidente que, aunque la mayor parte del CO2 acumulado en la atmósfera debido a actividades humanas proviene de la utilización de combustibles fósiles, no es desdeñable el hecho de que alrededor de un 20% de ese exceso se haya generado como consecuencia de la acción del hombre sobre el suelo, especialmente a través de la deforestación y la agricultura. Así, un buen fertilizante no solamente producirá un incremento en el rendimiento de las cosechas y un bajo porcentaje de lixiviación, con lo que se evitará la contaminación de las aguas, sino que también será capaz de mantener, o en el mejor de los casos incrementar, la retención del carbono en suelo. Con esto, no solamente descenderán las emisiones de CO2 a la atmósfera, sino que también se mantendrá la calidad del medio edáfico. Hasta el desembarco de la calorimetría en este campo de trabajo, la única forma de obtener información cuantitativa sobre el rendimiento de la reacción de fijación de carbono era el uso de compuestos marcados isotópicamente con 14C. Durante los últimos años, la metodología asociada a la calorimetría de flujo térmico se ha desarrollado lo suficiente como para que deba ser considerada una técnica relevante en la monitorización de la actividad microbiana de los suelos. Este hecho es consecuencia de que la adición de una fuente de carbono fácilmente degradable (por ejemplo, glucosa) a un suelo en equilibrio provoca efectos exotérmicos que pueden ser cuantificados en función del tiempo. Inicialmente, se produce un crecimiento exponencial de la población microbiana presente en el suelo. Seguidamente, cuando se agota la fuente de carbono, o cuando se produce una acumulación en el entorno de productos tóxicos debidos al metabolismo, el crecimiento disminuye y finalmente llega a detenerse (fase de latencia). Posteriormente, en la fase de muerte, el decrecimiento también es exponencial. El tratamiento matemático de las curvas potencia-tiempo registradas en el calorímetro proporciona información sobre el estado del suelo, así como sobre el impacto de los aditivos eventualmente suministrados al medio edáfico conjuntamente con la glucosa. Siguiendo nuestro propio protocolo calorimétrico, se evaluó el efecto de la aplicación de un fosfato de hierro, NH4FePO4·H2O, sintetizado en nuestro laboratorio, a tres suelos silíceos de procedencia muy diferente: un suelo inglés (Luvisol, de Hoosfield - Rothamsted), otro brasileño (Rhodic Eutrudox, de Campinas – Sao Paulo) y, finalmente, uno español (Ranker, de Tineo - Asturias).



P8 Descomposición térmica de fenilfosfonatos laminares de metales tetravalentes

A. Espina, L. Roces, O. Khainakova, S.A. Khainakov, J.R. García

Departamento de Química Orgánica e Inorgánica, Universidad de Oviedo, España.

Si en la síntesis de un fosfato laminar de un metal tetravalente se sustituye el ácido fosfórico por un ácido fosfónico, se obtienen fosfonatos laminares. En una buena parte de los casos conocidos, la estructura de las láminas inorgánicas es de tipo alfa. Los radicales orgánicos se encuentran enlazados covalentemente a la lámina inorgánica, ocupando el espacio interlaminar. La capacidad de elegir entre ácidos fosfónicos diversos da muchas posibilidades de funcionalización de estos híbridos organo-inorgánicos. En esta dirección, con el fin de explorar sus propiedades de intercambio iónico, nuestro grupo preparó el primer carboxietilfosfonato de titanio(IV), que en adición a sus propiedades como agente intercalante de aminas, resultó ser un excelente material para la retención de cromo(III), lo que resulta muy inusual, dadas las dificultades que suelen presentar los cambiadores iónicos inorgánicos cuando se trata de retener cationes trivalentes. Otro campo interesante son los sistemas mixtos fosfato-fosfonato, donde la lámina soporta dos o más tipos de grupos diferentes, elegidos previamente. Estos sistemas suelen prepararse utilizando dos métodos complementarios. Uno, a partir de una disolución conteniendo una mezcla de ácido fosfórico y ácido fenilfosfónico en presencia de HF. Dos, por sustitución parcial de los grupos fosfato del fosfato metálico laminar, previamente formado, por grupos fosfonato. La posibilidad de sustitución topotáctica de grupos aniónicos sugirió la posibilidad de funcionalizar sustratos minerales. Así, pudimos preparar el primer híbrido organo-mineral por reacción de flogopita, un filosilicato 2:1 del grupo de las micas, con ácido fenilfosfónico. La mayor parte de los artículos que involucran la síntesis y caracterización de fosfonatos laminares incluyen la descripción del comportamiento térmico de estos materiales, indicandose habitualmente que el proceso de degradación en atmósfera inerte transcurre mediante la ruptura homolítica del enlace P-C, generándose radicales orgánicos que son evacuados por el gas de arrastre utilizado en el experimento. En esta comunicación mostraremos los resultados obtenidos en el estudio del proceso de descomposición térmica de tres fenilfosfonatos de un metal tetravalente (Sn, Ti y Zr), todos ellos con láminas inorgánicas de estructura tipo alfa, monitorizando los gases evacuados en el análisis térmico (TG/DTG/DTA y DSC) mediante espectrometría de masas (MS). Adicionalmente, los sólidos resultantes se analizaron por vía química, estructural (difracción de rayos X de polvo cristalino), morfológica (microscopia electrónica de barrido y de transmisión) y textural (adsorción-desorción de N2 a 77 K). El mecanismo de descomposición térmica es complejo. Cuando la atmósfera es inerte, se generan productos de descomposición inesperados en la fase gaseosa (benceno, hidrógeno, dióxido de carbono) en adición a los previsibles en función de los datos bibliográficos (bifenilo), mientras que la composición química de los sólidos residuales resulta ser función de las características redox del metal tetravalente. Cabe destacar, como dato más relevante, que el producto de reacción de la descomposición térmica del alfa-fenilfosfonato de estaño(IV), en atmósfera de nitrógeno, es un fosfato de estaño(II) que contiene carbono elemental ocluido, en proporción estequiométrica, en su red cristalina.



P9

Caracterización de Catalizadores Au / CexZr1-xO2 mediante Técnicas de Adsorción : Soportes

J. M. Guil 1; J. E. Herrero García 1; B. M. Corbella 1 ; P.González Marcos2 ; M. A. Gutiérrez-Ortiz2

1 Instituto de Química Física “Rocasolano”, CSIC. Serrano 119, 29006-Madrid, España 2 Dpto. de Ingeniería Química, UPV/EHU, 48071-Bilbao, España

En la actualidad existe un gran interés por las denominadas pilas de combustible, debido

a la necesidad de encontrar nuevos sistemas de producción de energía. Estos sistemas se basan en el uso de un reformador catalítico, encargado de producir H2 (250-300ºC), y de una pila de combustible (PEMFC), cuyo intervalo de funcionamiento se sitúa entre 80-100ºC. El H2 procedente del reformador ha de poseer una concentración de CO menor de 10 ppm, para evitar el envenenamiento del ánodo de Pt de la pila. Para minimizar o eliminar este componente se emplea la reacción PROX (oxidación preferencial) basada en el empleo de un catalizador capaz de oxidar al CO antes de que la corriente de H2 llegue a la pila. Estos catalizadores han de ser activos y selectivos para la oxidación de CO (y no para la del H2) a baja temperatura, con el fin de mejorar el proceso global. Se han propuesto como buenos candidatos en la reacción de PROX catalizadores de oro soportado sobre óxidos mixtos de CeO2- ZrO2.

El oro sólo es activo cuando se encuentra disperso en pequeñas partículas sobre un soporte, por lo que es necesario el estudio de su dispersión y la caracterización del catalizador. Este es el principal objetivo del Proyecto de investigación que se lleva a cabo en nuestros laboratorios. La medida de la dispersión en este tipo de catalizadores presenta dos complicaciones, la existencia de dos fases activas (Au y soporte) y la pequeña cantidad de oro con respecto al soporte (1%). Es necesario, por tanto, establecer inicialmente una metodología de trabajo para que el soporte no interfiera en los resultados de la fase metálica. A continuación, se hace un estudio completo de adsorción, empleando moléculas sonda como H2, O2, CO y CO2 a diferentes temperaturas, estudiando los cambios en la naturaleza de las especies superficiales Au-molécula sonda que permitan determinar la dispersión del metal. Se emplean diferentes técnicas de adsorción, volumétricas, TPR, IR, microcalorimetría y medidas catalíticas con reacciones modelo (Dpto. Ing. Química, UPV-EHU). Los estudios se llevan a cabo con muestras de Au(1%)/CexZr1-xO2 (0 x 1) preparadas en el laboratorio. La presente comunicación muestra resultados de caracterización de los soportes obtenidos mediante medidas volumétricas y microcalorimétricas a diferentes temperaturas. Previamente se llevo a cabo la caracterización textural de los soportes. Las isotermas de N2 obtenidas son típicas de materiales mesoporosos, con ciclos de histéresis y sin microporosidad .

Las isotermas de adsorción y readsorción de H2 a 0ºC nos muestran un nads(H) muy pequeño para todas las composiciones. A mayores temperaturas, la situación varia, observándose consumo a 220, 330 y 450ºC, como se muestra en la figura. La oxidación de las muestras reducidas se completó rápidamente a 0ºC, no observándose consumo a más elevadas tem-peraturas. La reducción posterior con H2 mostró los mismos escalones. Este hecho se repite en todas las muestras, indicando que las propieda-des redox no parecen depender de la compo-sición de los soportes.

0 100 200 300 400

0 1000 2000 3000

0

400

800

1200

1600

0

400

800

1200

1600

H2

C 0.50

Z0.50

O2

n

/ μ m

ol g -1

t / min

450ºC

330ºC

220ºC O

2

0ºC 27ºC 100ºC 200ºC 300ºC 400ºC



P10 Carbón ácido: un catalizador verde, eficiente y reutilizable para reacciones de

esterificación. Ada Victoria Yuste-Córdoba1,2, Carlos J. Durán-Valle1, S. Ferrera-Escudero2,

Rosa M. Martín-Aranda2, Antonio J. López-Peinado2 1Dpto. de Química Inorgánica. Facultad de Ciencias. Universidad de Extremadura. Avenida de

Elvas s/n. E-06071-Badajoz, España. 2Dpto. de Química Inorgánica y Química Técnica. Facultad de Ciencias. Universidad Nacional

de Educación a Distancia. c/ Senda del Rey, 7. E-28040-Madrid, España. La esterificación de ácidos carboxílicos usando alcoholes alifáticos y aromáticos es una importante reacción en síntesis orgánica. De este modo, se pueden obtener ésteres que se utilizan en la preparación de fármacos, aditivos alimentarios, perfumes, disolventes y cosméticos, entre otros muchos [1]. Generalmente, estas reacciones se realizan en presencia de ácidos minerales convencionales, tales como sulfúrico, fluorídrico, fosfórico, clorhídrico, etc. La sustitución de este tipo de ácidos corrosivos y contaminantes por ácidos sólidos es una de las demandas sociales más importantes en la actualidad. El uso de tecnologías y métodos más limpios en este tipo de reacciones catalizadas por ácidos es uno de los retos actuales de la catálisis. Recientemente se han utilizado numerosos catalizadores sólidos tales como ácido p-toluensulfónico, Nafion-H, resinas, silica alumina, zeolitas, etc. La síntesis de algunos de estos ácidos es complicada y, en muchos casos, conlleva reacciones secundarias no deseadas. Además, aunque existen ya muchos métodos para la síntesis de esteres, aún sigue siendo objeto de investigación el desarrollo de nuevos catalizadores “verdes”. En este contexto, el desarrollo de carbones activos con propiedades ácidas está siendo objeto de estudio en diversas áreas como catalizadores o soporte de catalizadores. Nuestro grupo de trabajo viene desarrollando una serie de estrategias de síntesis de carbones que se están aplicando como catalizadores en reacciones de esterificación, condensación, alquilación, etc. con buenos resultados. Estos carbones son plenamente competitivos frente a los clásicamente utilizados industrialmente. En el presente estudio, se investiga la síntesis y actividad catalítica de una serie de carbones ácidos tratados con mezcla sulfonítrica y con ácido nítrico en reacciones de esterificación de ácido acético con etanol y con butanol, tanto en reactores discontinuos bajo activación térmica convencional, como bajo activación por microondas. La actividad de estos carbones también se compara con los ácidos clásicos, comprobándose que los carbones son catalizadores muy activos en este tipo de reacciones estudiadas. Referencias 1 J. Aracil, M. Martínez, N. Sánchez, A. Corma, Zeolites 12 (1992) 233. Agradecimientos La realización de este trabajo ha sido posible gracias al proyecto CICYT (ref: CTQ2004-00243/PPQ).



P11

Alquilación de imidazol en ausencia de disolvente realizada mediante catálisis ácida.

Antonio J. López-Peinado1, José G. Cobos-Rodríguez2, Carlos J. Durán-Valle3, Mónica Madrigal-Martínez3

1Dpto. de Química Inorgánica y Química Técnica. Facultad de Ciencias. Universidad Nacional de Educación a Distancia. c/ Senda del Rey, 7. E-28040-Madrid, España.

2Instituto del Corcho, La Madera y el Carbón Vegetal. Junta de Extremadura. Polígono Industrial “El prado”. E-06800-Mérida, España.

3Dpto. de Química Inorgánica. Facultad de Ciencias. Universidad de Extremadura. Avenida de Elvas s/n. E-06071-Badajoz, España.

En los últimos años, ha crecido el interés por minimizar el impacto que los procesos de las industrias química y farmacéutica tienen sobre el entorno. Uno de los caminos que existen para conseguir este objetivo es la utilización de catalizadores heterogéneos en diferentes reacciones. Las ventajas que se obtienen con su utilización, desde un punto de vista medioambiental, son las siguientes: a) ahorro de energía en el proceso, ya que los catalizadores aceleran la reacción; b) separación mediante filtración, eliminando el coste energético que supondría destilar una mezcla de reacción para separar un catalizador homogéneo de los productos y reactivos; c) disminución del uso de disolventes contaminantes hasta incluso su ausencia; d) manejo más fácil y seguro de los catalizadores, ya que no son fluidos, no son corrosivos y suelen ser fácilmente reutilizables. Estas razones son principios de la denominada “Química Verde” o “Química Sostenible” (“Green Chemistry”), un concepto que está adoptando la industria química y farmaceútica y que tiene como objetivo el rendimiento económico protegiendo al mismo tiempo la salud humana y el medio ambiente. Dentro de los catalizadores heterogéneos, uno de los grupos menos empleados a pesar de su potencial es el de los carbones activados. Estos se han empleado para catalizar reacciones de química fina ya que poseen elevadas áreas superficiales, estructura microporosa y una gran reactividad superficial. Se ha demostrado que los carbones activados con propiedades básicas son catalizadores eficientes en la obtención de heterociclos nitrogenados diferentemente sustituidos. No existen apenas referencias al uso de catalizadores ácidos en esta reacción. Estos heterociclos son compuestos utilizados como intermedios en la síntesis de fármacos con propiedades bactericidas y antivirales. En este trabajo se presentan los resultados de la reacción de imidazol con 2-bromobutano, utilizando como catalizadores carbones activados ácidos y básicos. Estos se ha preparado por tratamiento de un carbón activado Norit RX-3 con ácidos minerales y poliaminas. Se puede obtener una conversión total en 90 minutos de reacción, con una selectividad del 100 %. La reacción, además, transcurre en ausencia de disolventes. Se estudian diversas condiciones experimentales de temperatura, tiempo y cantidad de catalizador. Los catalizadores aquí empleados son caracterizados mediante análisis elemental e inmediato y medidas de acidez. Se observa experimentalmente que a mayor acidez del catalizador, mayor actividad del mismo. Agradecimientos La realización de este trabajo ha sido posible gracias al proyecto CICYT (ref: CTQ2004-00243/PPQ).



P12

Utilización de un carbón básico como catalizador de la reacción de Knoevenagel.

Antonio J. López-Peinado1, José G. Cobos-Rodríguez2, Carlos J. Durán-Valle3 1Dpto. de Química Inorgánica y Química Técnica. Facultad de Ciencias. Universidad Nacional

de Educación a Distancia. c/ Senda del Rey, 7. E-28040-Madrid, España. 2Instituto del Corcho, La Madera y el Carbón Vegetal. Junta de Extremadura. Polígono

Industrial “El prado”. E-06800-Mérida, España. 3Dpto. de Química Inorgánica. Facultad de Ciencias. Universidad de Extremadura. Avenida de

Elvas s/n. E-06071-Badajoz, España.

Siguiendo la corriente social que en los últimos años se preocupa cada vez más por el medio ambiente, las industrias química y farmacéutica intentan minimizar el impacto que los procesos de las citadas industrias tienen sobre el entorno. Una de las formas que existen para conseguir este objetivo es la utilización de catalizadores heterogéneos en diferentes reacciones. Dado que los productos utilizados y obtenidos en la industria farmacéutica suelen ser complejos y poco estables, existe un constante interés por descubrir nuevos catalizadores, buscando mejorar tanto su actividad como su selectividad. Dentro de los catalizadores heterogéneos, un grupo poco empleado pero con gran potencial es el de los materiales carbonosos. En este trabajo se presenta un nuevo catalizador obtenido a partir de carbón vegetal. Éste se ha oxidado previamente con ácido nítrico y se ha tratado con pentaetilenhexamina. El producto obtenido, de carácter básico, ha sido caracterizado y se ha probado su actividad en la reacción de condensación de Knoevenagel. Esta reacción es una de las más usadas en la formación de enlaces C=C. Se emplea en la ruta de síntesis de productos de alto valor añadido (perfumes o fármacos) y polímeros. Se ha realizado la reacción de benzaldehido con acetoacetato de etilo y cianoacetato de etilo en cantidades equimoleculares y en ausencia de disolvente. Los rendimientos obtenidos a 413 ºC, al cabo de 3 horas y con un 1% en peso de catalizador oscilan entre 30 y 45%, dependiendo de las condiciones de preparación del catalizador. En la reacción solamente se obtiene un producto de condensación: 2-acetil-3-fenil-2-propenoato de etilo (Fig.1) y 2-ciano-3-fenil-2-propenoato de etilo.

Figura 1. Condensación de Knoevenagel del benzaldehído con el acetoacetato de etilo

Agradecimientos La realización de este trabajo ha sido posible gracias al proyecto CICYT (ref: CTQ2004-00243/PPQ).

C

H

O

Ph +

CH3

O

O

OEt

benzaldehido acetoacetatode etilo

Ph

H COOEt

O

CH3

2-acetil-3-fenil-2-propenoatode etilo



P13

Carbones Activados en reacciones de alquilación de heterociclos nitrogenados: Catalizadores o soportes catalíticos?

E. Perozo-Rondóna,b, R.M. Martín.Arandaa, A. J. Lopez-Peinadoa, B. Casalb, M.A. Martín-Luengob, M. Yatesc

aDpto. de Química Inorgánica y Química Técnica. Facultad de Ciencias. Universidad Nacional de Educación a Distancia (UNED). Senda del Rey, 9. 28040-Madrid, España.

bInstituto de Ciencia de Materiales de Madrid, CSIC, E-28049-Madrid (España). cInstituto de Catálisis y Petroleoquimica, CSIC, E-28049-Madrid (España).

El empleo de carbones de distinta naturaleza y modificados por varios métodos físicos y/o químicos es un hecho ampliamente conocido y utilizado en diferentes procesos de adsorción [1,2]. Mas concretamente, nuestro grupo de investigación lleva varios años trabajando con carbones activados en el campo de la catálisis heterogénea, intentando dar un uso racional y de más alto valor añadido a estos sólidos [3].

No obstante, las características físico-químicas de la superficie del carbón utilizado, así como las interacciones superficie-adsorbato no siempre son bien estudiadas a pesar de la enorme influencia que pueden derivarse de ellas, especialmente en los procesos catalíticos. De esta forma, un repaso de la bibliografía en el tema nos sitúa a menudo en la ambigüedad de atribuir un papel de “catalizador” a lo que es meramente un soporte de la reacción catalítica, de forma similar al rol que determinados disolventes tienen en catálisis homogénea.

A raíz de estas consideraciones y dentro de una de las líneas de investigación desarrolladas en nuestro Grupo, relativa al empleo de carbones de elevada superficie especifica inicial, para su empleo en catálisis básica en medio heterogéneo, en este trabajo hemos estudiado distintos parámetros superficiales y especialmente la influencia de la naturaleza del dopante alcalino en los resultados de reacciones que tienen lugar en presencia de un carbón modelo como es el Norit RX-3.

La utilización de técnicas espectroscópicas, junto con un cuidadoso estudio textural de los sólidos empleados, son los pilares en los que se ha basado el conocimiento del papel que desarrolla el sólido en las diferentes reacciones de alquilación de heterociclos nitrogenados estudiadas. Referencias

(1) Rodríguez Reinoso, F. (2002). En “Handbook of porous solids”. (Edi- tores: F. Schüth, K.S.W. Sing, J. Weitkamp). Wiley-VCH, vol. 3.

(2) Yates M., Martín J.A., Martín-Luengo M.A., Blanco J., Study in Surface Science and Catálisis (2005).

Agradecimientos La realización de este trabajo ha sido posible gracias al proyecto CICYT (ref: CTQ2004-00243/PPQ).



P14 Adsorción de CO2 en hidrotalcitas envejecidas y en calcinadas. Estudio de la

influencia del uso de microondas en la preparación sobre sus propiedades básicas

O. Bergadà, P. Salagre, Y. Cesteros, F. Medina1, J. E. Sueiras1 Facultat de Química, Universitat Rovira i Virgili,

C/ Marcel·lí Domingo s/n, 43007 Tarragona (España) 1Escola Tècnica Superior d’Enginyeria Química, Universitat Rovira i Virgili, Av. Països

Catalans, 26, 43007 Tarragona (España) Los compuestos tipo hidrotalcita son hidroxocompuestos laminares de fórmula [M2+

nM3+

m(OH)2(n+m)]m+[Ax-]m/x·yH2O, donde M2+ y M3+ son cationes de metales divalentes y

trivalentes respectivamente y donde A representa aniones que con moléculas de agua ocupan el espacio interlaminar. Este tipo de materiales junto con la mezcla de óxidos obtenidos por la descomposición térmica de las hidrotalcitas presentan propiedades básicas de gran interés en diferentes reacciones catalíticas [1]. Las propiedades de las hidrotalcitas y sus derivados dependen de la composición y del procedimiento preparativo. La utilización de radiación microondas, en condiciones suaves, además de disminuir de forma importante los tiempos de preparación produce algunas modificaciones en las propiedades de las hidrotalcitas y sus derivados que pueden ser de gran interés [2]. En este trabajo nos proponemos estudiar la influencia de utilizar radiación microondas en condiciones suaves y drásticas durante el envejecimiento de las hidrotalcitas en sus propiedades básicas y superficiales y en las de sus compuestos de calcinación. Para ello, se han envejecido utilizando microondas 3 hidrotalcitas de Ni/Mg/Al preparadas con relación 7:1:2, una, a reflujo a 70 ºC durante 2 h y las otros dos en reactor cerrado a 130 ºC durante 15 min y, a 180 ºC durante 2 h, respectivamente. Para su comparación, se han envejecido también dos hidrotalcitas con la misma relación mediante procedimientos convencionales, una con reactor cerrado en la estufa a 130 ºC durante 6 h y la otra a reflujo convencional a 70 ºC durante 18 h. Posteriormente, estas hidrotalcitas fueron calcinadas a 350 ºC. Mediante la técnica Desorción a Temperatura Programada de CO2 (TPD-CO2) hemos podido observar que todas las hidrotalcitas envejecidas presentan características básicas. Cabe destacar que la hidrotalcita preparada en el microondas a 180 ºC durante 2 h presenta una mayor cristalinidad, una mayor área BET asociada a la creación de una micro-mesoporosidad por la pérdida de aluminio y una mayor basicidad observada por la mayor adsorción de CO2 respeto a las otras hidrotalcitas. En esta muestra también se observa la aparición de una adsorción de CO2 adicional posiblemente debida a especies carbonatadas situadas en el espacio interlaminar o, a defectos creados en la superficie por la radiación microondas. Los termogramas de TPD-CO2 de las hidrotalcitas calcinadas muestran, en todas ellas, centros básicos más fuertes que las correspondientes precursoras. Sorprendentemente, la muestra calcinada que proviene de la hidrotalcita envejecida al microondas con reactor cerrado a 180 ºC durante 2 h, presenta una menor adsorción de CO2, que se puede relacionar con su menor área BET.

Agradecimientos: Los autores agradecen la financiación del Ministerio de Educación y Ciencia y Fondos FEDER (CTQ2005-02384/PPQ). [1] Y. Cesteros, P. Salagre, F. Medina, J. E. Sueiras, D. Tichit, B. Coq, Applied Catalysis B:

Environmental. 2001, 32, 25-35. [2] G. Fetter, F. Hernández, A. M. Maubert, V. H. Lara, P. Bosch, Porous Materials. 1997, 4, 27-30.



P15 Caracterización de carbones activados a partir de los productos de la glicólisis

de politereftalato de etileno M. C. Almazán-Almazán, I. Fernández-Morales, M. Domingo-García, M. Pérez-Mendoza, L.

Méndez-Liñán, F. J. López-Garzón Departamento de Química Inorgánica. Universidad de Granada. 18071 Granada

El politereftalato de etileno (PET) es uno de los plásticos que constituyen la mayoría de los residuos urbanos, por lo que su eliminación presenta un gran interés. Uno de los métodos más utilizados para su reciclaje es el reciclado químico mediante procesos de hidrólisis y glicólisis en medio básico. En el presente trabajo se lleva a cabo la despolimerización de este polímero mediante glicólisis en medio básico (KOH). Esta comunicación trata de la caracterización de los materiales carbonosos que se obtienen cuando se lleva a cabo la pirólisis de los productos resultantes de la despolimerización. Dicha despolimerización se llevó a cabo en el seno de una disolución 3 M en KOH usando etilenglicol como disolvente. A continuación el producto resultante se sometió a distintos procesos de carbonización en atmósfera de N2 hasta alcanzar una temperatura de 923 K que se mantuvo durante un tiempo de: 1, 4 y 8 horas. Los carbones se lavaron hasta que las aguas de lavado presentaron una conductividad igual a la del agua destilada.

La caracterización textural de los carbones obtenidos se llevó a cabo mediante la fisisorción de gases (N2 a 77 K y de CO2 a 273 K) y de vapores orgánicos tales como benceno, ciclohexano y 2,2-dimetilbutano (2,2-DMB) a 303 K. Los resultados obtenidos ponen de manifiesto que el volumen de microporos estimado con N2 y CO2 aumenta ligeramente conforme lo hace el tiempo de carbonización hasta 4 horas. Sin embargo, mientras que el determinado con N2 no se modifica al prolongar el tiempo a 8 horas, el volumen estimado con CO2 experimenta una ligera disminución. Esto es debido probablemente tanto al desarrollo de la microporosidad producido por el proceso de activación, como a una mejora de la accesibilidad del N2 a la microporosidad existente al pasar de 1 a 4 horas de pirólisis. La prolongación a 8 horas probablemente ocasiona un ensanchamiento de la microporosidad en detrimento de la porosidad más estrecha en la que se adsorbe el CO2. Los parámetros obtenidos mediante adsorción de benceno son muy similares a los determinados mediante N2, lo que sugiere que ambos adsorbatos acceden a los mismos poros. Para ciclohexano y 2,2-DMB, los valores de V0 y E0 llevan a pensar que la mayor parte de la adsorción de estos vapores tiene lugar en poros del orden de 2 nm y en superficie externa.

GK650-1 GK650-4 GK650-8 Muestra Adsorbato V0 (cm3 g-1) E0 (kJ mol-1) V0 (cm3 g-1) E0 (kJ mol-1) V0 (cm3 g-1) E0 (kJ mol-1)

Nitrógeno 0.23 24.70 0.29 26.67 0.29 22.00 CO2 0.24 31.59 0.26 32.10 0.23 30.93

Benceno 0.23 24.59 0.29 26.26 0.30 22.33 Ciclohexano 0.04 7.27 0.09 9.28 0.09 10.32

2,2-DMB 0.04 7.35 0.07 7.39 0.08 7.70



P16

Caracterización físico-química de materiales sol-gel impresos para el reconocimiento selectivo de nafcilina

L. Guardia1, R. Badía Laíño1, C.O. Ania2, J.B. Parra2, M.E. Díaz-García1 1 Departamento de Química Física y Analítica, Universidad de Oviedo, Av. Julián Clavería 8,

33006 Oviedo España 2 Instituto Nacional del Carbón, CSIC, Apartado 73, 33080 Oviedo, España

Actualmente, la investigación y el desarrollo de sensores químicos están dirigidos, principalmente, a la obtención de receptores cada vez más selectivos de iones y, especialmente, de moléculas, sea cual fuera el mecanismo de reconocimiento (adsorción, difusión, reacción, catálisis, etc.). La síntesis de materiales mediante el procedimiento de reconocimiento molecular (molecular imprinting) ha captado la atención en diversas áreas de conocimiento. En el campo de la química analítica, esta metodología abre un extraordinario potencial para el desarrollo de nuevos materiales para sensores y como fases estacionarias en cromatografía.

En este trabajo se da cuenta de la síntesis y caracterización físico-química de materiales impresos para el reconocimiento molecular de un antibiótico -lactámico (nafcilina). Para ello se emplearon mezclas de alkoxi-silanos en distintas proporciones: metiltrimetoxisilano (MTMOS), tetrametoxisilano (TMOS), feniltrimetoxisilano (PhTMOS). Se llevó a cabo una caracterización textural y morfológica de los materiales impresos y sus correspondientes blancos, mediante isotermas de adsorción de N2 a -196 ºC y microscopía electrónica de barrido. La respuesta analítica de los distintos materiales para el reconocimiento de nafcilina se determinó mediante espectrofotometría de fosforescencia a temperatura ambiente. Los resultados obtenidos indican que el mecanismo de nucleación y formación de los xerogeles depende de la naturaleza de los alkosilanos, observándose que la presencia de alkoxisilanos con substituyentes lineales (MTOS) favorece la formación de una matriz no porosa con una estructura más compacta que su homologo TMOS que podría favorecer el entrecruzamiento y formación de canales y huecos. Asimismo, se observó que la porosidad final del material determina en gran medida la selectividad hacia la nafcilina y que la reversibilidad y selectividad de los materiales parece estar relacionada con la hidrofobicidad del xerogel impreso.



P17

Preparação e Caracterização de Carvões Activados Preparados a partir de Resíduos da Indústria do Café

João M. Valente Nabais1, Pedro Nunes1, Peter J.M. Carrott1, Manuela Ribeiro Carrott1, A. Macías García2, Maria A. Díaz Díez2

1 Centro de Química de Évora e Departamento de Química da Universidade de Évora, Rua Romão Ramalho nº 59, 7000 – 671 Évora, Portugal.

2 Universidad de Extremadura, Avda. de Elvas, s/n 06071 Badajoz, España. .

A realização deste trabalho tem como principal objectivo a produção de carvões activados a partir de um material de partida nunca antes utilizado para este fim, a cascarilha do café, também designada de pergaminho ou endocarpo. A cascarilha do café é retirada do grão do café antes deste iniciar o processo de torrefacção e constitui um resíduo desta indústria. Os carvões activados foram preparados mediante dois processos distintos de activação física com CO2 e vapor de água. Ambos os processos foram realizados num forno tubular horizontal. No primeiro processo, o percursor foi carbonizado a 600ºC sob fluxo de N2 durante 30, 60 e 120 minutos, seguido de activação a 700ºC sob fluxo de CO2 durante diversos períodos de tempo com a obtenção de graus de queima entre 10 e 50%. No segundo processo o percursor foi carbonizado a 600ºC sob fluxo de N2 e activado sob vapor de água a 600 e 700ºC durante diversos períodos de tempo, obtendo-se amostras com graus de queima compreendidos entre 15 e 75%. Após a produção dos carvões activados, todas as amostras foram lavados com água destilada sob agitação durante 24 horas. A caracterização das amostras foi efectuada através da determinação do ponto de carga zero (PCZ), da análise elementar (O, C, H, N e S), teor em cinzas, densidade de hélio e espectroscopia de infravermelho com transformadas de Fourier (FTIR). Os carvões activados produzidos são todos de natureza básica com PCZ entre 9 e 12, tendo-se verificado que a activação com CO2 produz amostras com maiores valores de PCZ quando comparadas com a activação com vapor de água. Em relação à constituição química podemos observar um incremento do teor em oxigénio nas amostras activadas com CO2 o que indicia que os grupos oxigenados introduzidos nos processos de activação são fundamentalmente de natureza básica. Verifica-se também que o teor de carbono diminui à medida que o grau de queima aumenta, enquanto que o teor em H e N não sofre variações significativas dentro de cada conjunto de amostras obtidas de acordo com o mesmo procedimento, estando o teor em H entre 1 e 2% e o teor em N entre 1 e 3%. Podemos verificar também a inexistência de enxofre nas amostras. A densidade de hélio aumenta com o grau de queima e está compreendida entre os valores 0.97 e 1.34 g/cm3. A caracterização textural foi realizada através da adsorção de azoto a 77K e a análise das isotérmicas pelos métodos s, BET e DR. A generalidade das amostras apresenta isotérmicas do tipo I, a área aparente BET obtida está situada entre 150 e 900m2g-1 e o volume poroso entre 0.08 e 0.50cm3g-1. Verificou-se, de uma forma geral, que na activação com CO2 o tempo de carbonização influencia a porosidade das amostras e que a activação com vapor de água produz carvões com áreas aparentes BET e volumes porosos de menor valor, quando comparados com carvões produzidos com activação por CO2 com o mesmo grau de queima e obtidos a temperaturas semelhantes. Serão também apresentados os resultados obtidos no estudo da influência da lavagem dos carvões activados nas suas propriedades texturais.



P18 Estudo sistemático do efeito dos principais parâmetros de síntese nas

propriedades estruturais de materiais Si e Ti-MCM-41 preparados à temperatura ambiente

Cristina Galacho, Manuela Ribeiro Carrot e Peter J.M. Carrott Centro de Química de Évora e Departamento de Química da Universidade de Évora,

Rua Romão Ramalho nº 59, 7000 – 671 Évora, Portugal. Os materiais mesoestruturados constituídos unicamente por sílica do tipo MCM-41

(Si-MCM-41) são cataliticamente inactivos sendo imperioso a introdução de heteroelementos na estrutura, como, por ex., B, Al, Fe, Ga (trivalentes) e Ti, V, Sn, Zn (tetravalentes) de forma a potencializar as suas aplicações como catalisadores ácidos e redox. A modificação da composição da estrutura siliciosa é efectuada por duas vias principais: síntese directa (incorporação conjunta do heteroelemento e do silício a partir de uma mistura reaccional contendo ambos os precursores) e modificação pós-síntese (deposição do heteroelemento na superfície de uma amostra de Si-MCM-41 previamente preparada). Geralmente, a modificação é acompanhada de uma perda de qualidade dos materiais substituídos, em relação às amostras constituídas unicamente por sílica, traduzida pela diminuição da regularidade estrutural, do volume poroso e da área superficial. Adicionalmente verifica-se que as propriedades estruturais dos materiais mesoestruturados podem depender grandemente das condições exactas de síntese.

No presente trabalho apresentam-se os resultados de um estudo sistemático do efeito dos parâmetros de síntese nas propriedades estruturais e químicas dos materiais Ti-MCM-41, obtidos por substituição isomórfica do titânio na matriz de sílica e de acordo com um novo método desenvolvido, nomeadamente dimensão da cadeia alifática do agente estruturante (CnTMABr, n = 8, 10, 12, 14, 16, 18), ordem de adição dos precursores de Si e Ti (conjunta ou sequencial), natureza do alcóxido metálico usado como fonte de titânio (Ti(OR)4, R=Et, Pri eBun), tipo de álcool usado na preparação da solução do Ti(OR)4, (EtOH, 2-PrOH e BuOH) e razão molar de síntese Si/Ti (100, 50, 30, 10, 5, 3.3 e 2). A preparação e caracterização de amostras constituídas unicamente por Si, em condições de síntese que se pretenderam reproduzir o mais rigorosamente possível na preparação dos materiais Ti-MCM-41, teve como principal objectivo a obtenção de sólidos base que permitiram avaliar o grau de alteração dos materiais substituídos com Ti.

Como principais técnicas de caracterização estrutural foram utilizadas a adsorção de N2 a 77K (Sorptomatic 1990), difracção de raios X (Bruker AXS, modelo D8 Advance) e espectroscopia de UV-Vis DR (Varian Cary, modelo 5-E).

Os estudos referentes aos materiais Si-MCM-41 permitiram seleccionar os brometos de tetra, hexa e octadeciltrimetilamónio como os agentes estruturantes mais indicados para a preparação de materiais MCM-41 de qualidade elevada e excluir o BuOH do processo de síntese. O estudo do efeito da dimensão da cadeia alifática do surfactante nas propriedades estruturais das amostras Ti-MCM-41 preparadas com razão molar de síntese Si/Ti = 100 demonstrou que C14, C16 e C18 são também os agentes estruturantes mais indicados para a preparação de materiais de qualidade elevada. Adicionalmente, a incorporação de titânio, de acordo com esta razão molar não conduziu a uma perda de qualidade dos materiais substituídos, isto é, a regularidade estrutural assim como os restantes parâmetros de caracterização de estrutural, As, Vp e rp(H), são equivalentes aos das amostras Si-MCM-41 preparadas na ausência e presença de EtOH e de PrOH. Na generalidade, verificou-se que a diminuição da razão molar de síntese Si/Ti, ou seja, o aumento gradual do teor de Ti conduziu a uma diminuição dos valores de As e Vp. e um aumento da Aext. Para valores de Si/Ti baixos, a utilização do Ti(OEt)4, como fonte de titânio, proporcionou materiais de Ti-MCM-41 de qualidade estrutural ligeiramente superior à dos análogos sintetizados a partir do Ti(OPri)4. Como conclusão geral pode afirmar-se que este novo método de síntese de materiais Ti-MCM-41, realizado à temperatura ambiente, revelou ser um procedimento extremamente convincente para a preparação de materiais de elevada qualidade estrutural permitindo, inclusive, a obtenção de amostras com elevados teores de titânio.



P19

Avaliação da estabilidade estrutural de materiais Ti-MCM-41 preparados à temperatura ambiente: Adsorção de N2 a 77K, e, de n-pentano e de vapor de água a 298K

Cristina Galacho, Manuela Ribeiro Carrott e Peter J.M. Carrott Centro de Química de Évora e Departamento de Química da Universidade de Évora,

Rua Romão Ramalho nº 59, 7000 – 671 Évora, Portugal. A aplicação industrial e tecnológica dos materiais MCM-41 como catalisadores, suportes de catalisadores e adsorventes pressupõe que estes exibam estabilidade estrutural, designadamente, estabilidade térmica, hidrotérmica e mecânica. No presente trabalho apresentam-se os resultados de estabilidade térmica, estabilidade em relação à exposição prolongada ao vapor de água à temperatura ambiente e estabilidade mecânica de amostras de Ti-MCM-41 preparadas, com diferentes razões molares Si/Ti, segundo um novo processo realizado à temperatura ambiente a partir do Si(OEt)4 como fonte de silício e do Ti(OEt)4 como fonte de titânio, por adição directa ou em solução de 2-PrOH, usando C16TMABr ou C18TMABr como agentes estruturantes e amónia como catalisador. A caracterização estrutural foi efectuada por adsorção de azoto a 77K (Sorptomatic 1990), difracção de raios X (Bruker AXS, modelo D8 Advance) e espectroscopia de UV-Vis DR (Varian Cary, modelo 5-E) e a composição química foi determinada por AAC e ICP. Os materiais obtidos apresentam propriedades estruturais distintas, nomeadamente, As, Vp e rp, função da dimensão da cadeia alifática do surfactante usado e dos diferentes teores de titânio incorporados, mas matêm a estrutura hexagonal característica dos materiais MCM-41. Os estudos de estabilidade térmica foram efectuados numa mufla Carbolite, modelo ELF11/6, por calcinação das amostras em ar entre 823 e 1373K usando uma velocidade de aquecimento 3Kmin-1. Foram usadas 2 vias de calcinação nomeadamente a via A que consiste na calcinação directa da amostra contendo o agente estruturante até à temperatura em estudo e via B na qual são efectuados sucessivos processos de calcinação a partir da amostra calcinada a 823K até à temperatura final. Verificou-se que as amostras substituídas com Ti exibem uma elevada estabilidade térmica até 1073K, apresentando apenas um ligeiro decréscimo nos valores de As, Vp e rp(H), relativos aos da amostra calcinada a 823K. Para valores de temperatura superiores observou-se uma diminuição mais abrupta dos referidos parâmetros registando-se o colapso total da estrutura porosa aos 1373K. As amostras constituídas unicamente por sílica exibem uma elevada estabilidade térmica até 973K registando-se o colapso total da estrutura a 1273K. Este estudo permitiu concluir que as amostras de Ti-MCM-41 são mais estáveis do que as amostras Si-MCM-41, mas em ambos os casos pode afirmar-se que estamos na presença de materiais com elevada estabilidade térmica. No sentido de avaliar a estabilidade em relação à exposição prolongada a vapor de água e a química superficial dos materiais em causa foram realizadas 2 isotérmicas consecutivas de adsorção-desadsorção de vapor de água a 298K numa instalação gravimétrica manual. Para obter informação adicional acerca das alterações estruturais que ocorreram durante a adsorção de vapor de água efectuaram-se isotérmicas de adsorção de N2 a 77K e de vapor de n-pentano a 298K, e difracção de raios X, antes e após os referidos ensaios de adsorção de vapor de água. O estudo realizado demonstrou inequivocamente que a substituição isomórfica de Si por Ti, nos materiais do tipo MCM-41, aumenta de forma significativa a estabilidade em relação ao vapor de água a 298K. As amostras de Ti-MCM-41 com menor teor de titânio sofrem modificações químicas da superfície e alterações estruturais consideráveis traduzidas pelo colapso parcial da mesoestrutura porosa, enquanto que as obtidas com razão molar de síntese Si/Ti 50 apresentam uma considerável retenção da uniformidade estrutural inicial aliada a volumes de poro elevados. Estudos preliminares demonstraram que estes materiais apresentam resistência mecânica até à aplicação de uma pressão externa unidireccional de 814 MPa, o que também revela uma elevada estabilidade mecânica.



P20

Almacenamiento de hidrogeno bajo presion y a temperatura ambiente en antracitas activadas con NaOH

V. Fierro1, A. Celzard1, J.F. Marêché1, G. Furdin1, A. Albiniak2 1Laboratoire de Chimie du Solide Minéral, Université Henri Poincaré - Nancy I, UMR - CNRS

7555, BP 239,54506 Vandoeuvre-lès-Nancy, France ; 2Laboratory for Lignites and Carbon Adsorbents, Institute of Chemistry and Technology of Petroleum and Coal, Wroclaw University

of Technology, ul Gdanska 7/9, 50-344 Wroclaw, Poland Aproximadamente cuatro quintas partes del total de la energía usada en todo el mundo proviene de combustibles fósiles, que también son los principales contribuyentes a los problemas ambientales y de salud a niveles local, regional y mundial. Con la perspectiva de un desarrollo sostenible, el hidrógeno aparece como la opción mas prometedora puesto que tras reaccionar con el oxígeno del aire produce únicamente agua. Una de las aplicaciones del hidrógeno como vector de energía limpia es la de combustible en automóviles. Actualmente, hay tres opciones para el almacenamiento de hidrogeno en automóviles: en fase liquida a baja temperatura, a presión y por absorción en nanoestructuras de carbón. De entre todos los adsorbentes carbonosos, los carbones microporosos son los mas eficaces debido a su pequeño tamaño de poros, inferior a 2 nm, y a su alta superficie específica. En efecto, se ha establecido una excelente correlación entre la capacidad de adsorción de hidrogeno de los materiales porosos y su volumen de poros con tamaño inferior a 0.8nm. Para poder considerar su aplicación como combustible en automóviles, el DOE ha fijado una capacidad másica para el almacenamiento de hidrogeno por adsorción que debería sobrepasar el 4.5% en 2005 (1.5 kWh/kg), el 6% en 2010 (2 kWh/kg) y el 9% en 2015, lo que representaría un factor de 2. En este trabajo se ha estudiado la puesta a punto de las condiciones de elaboración de un carbón activado eficaz para el almacenamiento de hidrogeno a 25 °C y a una presión máxima de 20 MPa. La caracterización de la textura porosa se ha realizado mediante la adsorción de cuatro moléculas sonda de diámetro creciente: CO2, N2, C6H6 y CCl4 con diámetros de 0.33, 0.36, 0.41 y 0.63 nm respectivamente. El precursor seleccionado es una antracita con un contenido en cenizas del 4%. Se estudió la influencia de dos parámetros de activación sobre la estructura porosa y la capacidad para almacenar hidrogeno: la temperatura y la relación NaOH/ antracita en peso (R). Primeramente la temperatura se vario entre 700 y 800°C (700, 725, 740, 750, 760, 775 y 800 °C) con R=2. Después, R se varió de 1.5 a 2.5 (1.5, 1.75, 2, 2.25 y 2.5) y con una temperatura de activación de 740°C. Las capacidades de almacenamiento de hidrogeno a presión se representan como la ganancia respecto al almacenamiento a presión el un reactor del mismo volumen vacío. Las máximas capacidades de almacenamiento de hidrogeno obtenidas han sido del 3% en peso, a 25 °C y a una presión de 18 MPa. Los resultados obtenidos se han interpretado en función de la evolución de los parámetros texturales.



P21 Síntese e caracterização de aerogéis e xerogéis de carbono de

resorcinol-formaldeído e melamina-formaldeído Filipe Conceição, Venceslau Muiuane, Peter Carrott e Manuela Ribeiro Carrott Centro de Química de Évora e Departamento de Química, Universidade de Évora,

Colégio L.A. Verney, 7000-671 Évora Desde a obtenção dos aerogéis orgânicos no final da década de 80 do século passado que os aerogéis e xerogéis de carbono representam um grupo de materiais com elevado potencial e interesse, nomeadamente em catálise e armazenamento electroquímico de energia, propriedades que requerem, de uma forma geral, elevadas áreas superficiais. Como tal, numa perspectiva de obtenção de elevadas áreas foram produzidos aerogéis e xerogéis de carbono baseados em sistemas resorcinol-formaldeído (RF) e melamina-formaldeído (MF) variando as condições de secagem, síntese e activação. A secagem foi efectuada recorrendo a dois métodos, a secagem supercrítica com CO2 e secagem em estufa de vácuo, obtendo-se aerogéis e xerogéis de carbono, respectivamente. Ao nível da síntese foram alteradas as percentagens iniciais de sólidos, assim como as razões molares entre precursores e catalisadores. Foram também estudados os efeitos de lavagem ácida, no caso de RF, e de neutralização, no caso de MF. Apenas se efectuou activação física com CO2, na qual se alterou quer a temperatura quer o tempo de activação, estando previsto no futuro estudos de activação química. Os materiais foram caracterizados com recurso a adsorção de N2 a 77 K, adsorção de CO2 a 273 K, adsorção de vapor de H2O a 298 K, difracção de raios X, FTIR, análise elementar e picnometria de hélio. Obtiveram-se carvões activados com elevadas áreas superficiais, cerca de 2000 m2g-1, e mesmo os carbonizados apresentam valores de cerca de 1000 m2g-1. Como exemplo, na figura 1, apresentam-se duas isotérmicas num aerogel de RF activado com CO2, onde se pode observar a presença de microporosidade e de elevado volume poroso.

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(a) (b)

Fig. 1 – Isotérmica de azoto a 77 K (a) e isotérmica de CO2 a 273 K (b) num aerogel de RF activado. AGRADECIMENTOS Agradece-se à Fundação para a Ciência e a Tecnologia a concessão da bolsa de doutoramento SFRH/BD/19681/2004.



P22

Utilization of lignins as activated carbons/ Physically activated carbons from lignins: A comparative study

Suhas1, P.J.M. Carrott1, M.M.L. Ribeiro Carrott1, C.I. Guerrero2, L.A. Delgado2 1Centro de Química de Évora e Departamento de Química, Universidade de Évora,

Colégio Luís António Verney, 7000-671 Évora, Portugal 2Laboratorio de Carbón y Residuales de Petróleo, Universidad Simón Bolívar, Venezuela

A new approach to compare lignins from different sources and derived activated carbons using physical activation methods has been investigated. Although the literature shows a number of publications dealing with the production of activated carbons from lignin using different methods, we are investigating for the first time the characteristics of activated carbons obtained from different lignin precursors by physical activation. Physical activation using both CO2 gasification and steam was performed to compare the results. The lignin samples have been analysed by thermogravimetric, FTIR, ultimate and proximate analysis, while the derived activated carbons have also been analysed by means of N2 adsorption at 77K and, in selected cases, CO2 adsorption at 273K, and X-ray diffraction. The precursors used are an industrially produced Kraft lignin (ALFA), commercial pure Kraft lignin (Alkali) and a commercial pure Hydrolytic lignin. The results show that there exist differences in the reactivities of lignins from different sources mainly due to the ash content. However, adding value to lignins, it is possible to obtain high surface area carbons (> 1600 m2/g) with micropore volume as high as > 0.50 cm3/g.



P23

Avaliação do efeito do tratamento ácido na porosidade de uma esmectite do Porto Santo por adsorção de pentano e pré-adsorção de nonano

Patrícia Russo1, Manuela Ribeiro Carrott1, Peter Carrott1, César Fernandes2, Paula Castilho2, Chis Breen3

1 Centro de Química de Évora e Departamento de Química, Universidade de Évora, Colégio L. A. Verney, 7000-671 Évora

2 Centro de Química da Madeira, Universidade da Madeira, Campus Universitário da Penteada, 9000-390 Funchal

3 Materials Research Institute, Sheffield Hallam University, City Campus, Howard Street, Sheffield, S1 1WB

As argilas são materiais abundantes na natureza que, apesar da sua heterogeneidade e

baixa estabilidade térmica, têm potencialidades catalíticas. A utilização de argilas em catálise ácida requer normalmente activação, ou seja, o tratamento do material com soluções de ácidos, como HCl ou H2SO4. Este tipo de tratamento além de remover impurezas, como matéria orgânica e minerais não argilosos, e substituir os catiões de compensação por protões, provoca também a extracção de catiões estruturais, permitindo assim o controlo do tipo e força dos centros ácidos. No entanto, a activação por ácidos pode também produzir alterações estruturais significativas que, por sua vez, vão afectar a actividade catalítica dos materiais.

No presente trabalho estudou-se a porosidade de esmectites activadas com ácido clorídrico, utilizadas na catálise da reacção de oxidação do limoneno para produção do p-cimeno. A argila de partida é uma esmectite rica em ferro, proveniente da Serra de Dentro, Ilha do Porto Santo. A porosidade das argilas foi avaliada através de adsorção de pentano a 298 K e pré-adsorção de nonano seguida de adsorção de azoto a 77 K, e os dados correlacionados com os resultados dos testes catalíticos. Como exemplo, apresentam-se na figura 1 as isotérmicas de adsorção de azoto determinadas antes e após adsorção de n-nonano e desgaseificação a diferentes temperaturas, numa amostra tratada a temperatura ambiente com HCl 1M, durante 120 minutos. Verificou-se que as amostras original e activadas à temperatura ambiente possuem, além da mesoporosidade, microporos numa gama alargada de tamanhos, e que as moléculas de hidrocarboneto não são capazes de aceder aos microporos mais estreitos. Os tratamentos a 368 K provocam o alargamento de todo o tipo de poros, de forma que, por exemplo, as amostras activadas com ácido de concentração igual ou superior a 2 M, durante 30

minutos, apenas possuem microporos largos (secundários) e mesoporos. Agradecimentos Agradece-se à Fundação para a Ciência e a Tecnologia o apoio financeiro (Projecto POCTI/CTM/47619/2002).

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Fig. 1 – Isotérmicas de adsorção de azoto a 77K na amostra SD.1M.120.rt, antes e após adsorção de n-nonano e desgaseificação a várias temperaturas.



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Adsorção de tolueno a diferentes temperaturas em sílicas com estrutura mesoporosa ordenada

Patrícia Russo, Manuela Ribeiro Carrott, Peter Carrott Centro de Química de Évora e Departamento de Química, Universidade de Évora, Colégio L. A.

Verney, 7000-671 Évora

As isotérmicas de adsorção de gases e vapores em materiais mesoporosos caracterizam-se por um aumento acentuado da quantidade adsorvida a pressões inferiores à pressão de saturação, frequentemente associada a um ciclo de histerese. A natureza de cada um dos ramos do ciclo de histerese é um dos aspectos menos consensuais na área da adsorção. Tendo em conta que a maioria dos estudos publicados se referem essencialmente a adsorção de gases como azoto, árgon ou oxigénio a baixas temperaturas, é interessante explorar este aspecto para outros adsortivos, nomeadamente vapores orgânicos a temperaturas mais elevadas e, em particular, tolueno que revelou ser promissor para a caracterização de materiais [1].

No presente trabalho estudou-se a condensação capilar do tolueno, a diferentes temperaturas, em sílicas com estrutura mesoporosa ordenada, incluíndo MCM-41 de diferentes tamanhos de poro, SBA-15, SBA-16 e PHTS. Na figura 1 são apresentadas, como exemplo, as isotérmicas de adsorção e desadsorção de tolueno a temperaturas entre 268 K e 308 K determinadas em MCM-41 com poros de diâmetro de 4 nm. Como se pode ver na figura, num poro desta dimensão, as isotérmicas de tolueno obtidas às temperaturas de 268, 278, 288 e 298 K exibem um ciclo de histerese, cuja largura vai diminuindo à medida que a temperatura aumenta, enquanto que a isotérmica a 308 K é completamente reversível. Além do efeito da temperatura foi também analisado o efeito do tamanho de poro no ciclo de histerese. Adicionalmente, foram determinados os calores isostéricos de adsorção de tolueno em cada um dos materiais a partir das isotérmicas a diferentes temperaturas. Todas as amostras foram também caracterizadas por difraccção de raios X e adsorção de azoto a 77 K.

Referências 1. P.I. Ravikovitch, A. Vishnyakov, A.V. Neimark, M.M.L. Ribeiro Carrott, P.A. Russo, P.J.M. Carrott, Langmuir 22 (2006) 513-516. Agradecimentos Agradece-se à Fundação para a Ciência e a Tecnologia o apoio financeiro (Projecto POCTI/CTM/45859/2002 e bolsa SFRH\BD\17713\2004).

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s

p/pº

Fig.1- Isotérmicas de adsorção e desadsorção de tolueno a 268K ( ), 278K( ), 288K ( ), 298K ( ) e 308K ( ) em MCM-41(4 nm).



P25

Adsorção de vapor de água em Al-MCM Patrícia Russo, Ana Padre-Eterno, Manuela Ribeiro Carrott, Peter Carrott

Centro de Química de Évora e Departamento de Química, Universidade de Évora, Colégio L. A. Verney, 7000-671 Évora

Os materiais mesoporosos do tipo MCM contendo alumínio possuem potencialidades para aplicações em catálise ácida. Devido à dimensão elevada e ajustável dos poros são particularmente atractivos para a catálise de reacções que envolvam moléculas volumosas, para as quais os centros ácidos de catalisadores mais vulgares, como os zeólitos, estão inacessíveis. Sendo a estabilidade uma das qualidades mais importantes de um catalisador torna-se fundamental estudar as condições em que um material com potencial catalítico é estável, incluindo o seu comportamento na exposição prolongada a vapor de água.

Com o objectivo de avaliar a estabilidade dos materiais Al-MCM em relação a vapor de água foram determinadas duas isotérmicas consecutivas de adsorção de vapor de água a 298 K em amostras de Al-MCM-41 e Al-MCM-48 com diferentes teores de alumínio, sintetizadas à

temperatura ambiente usando o sulfato de alumínio como fonte de metal. Como exemplo, apresentam-se na figura 1 resultados referentes a uma amostra com Si/Al = 50. O estudo completo envolveu ainda a caracterização das amostras por adsorção de azoto a 77 K, adsorção de tolueno a 298 K e difracção de raios X, antes e após exposição a vapor de água. Verificou-se que a exposição ao vapor de água conduz a um aumento da hidrofilicidade da superfície dos materiais e ligeira diminuição do volume e raio dos poros. No entanto, as amostras de Al-MCM-41 continuam a apresentar uma estrutura mesoporosa com elevada regularidade estrutural, indicando que a introdução de alumínio conduziu a um aumento considerável de estabilidade comparativamente a amostras de MCM-41 constituídas apenas por sílica [1].

Referências 1. M. M. L. Ribeiro Carrott, A. J. Estevão Candeias, P. J. M. Carrott, K. K. Unger, Langmuir 15 (1999) 8895. Agradecimentos Agradece-se à Fundação para a Ciência e a Tecnologia o apoio financeiro (Projecto POCTI/CTM/45859/2002 e bolsa SFRH\BD\17713\2004).

Fig.1- Isotérmicas de adsorção de água a 298 K em Al-MCM41(Si/Al=50): ( ) primeira, ( ) segunda.

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

0

10

20

30

40

n ad

s /

mm

ol

g-1

p/pº



P26

Regeneração de carvões activados a partir de cortiça PAM. Mourão, PJM. Carrott e MML. Ribeiro Carrott

Centro de Química de Évora e Departamento de Química, Universidade de Évora Colégio Luís António Verney, 7000-671 Évora, Portugal, (http://www.cqe.uevora.pt)

A utilização de carvões activados como materiais adsorventes, é determinada claramente pela estrutura porosa, pela química de superfície e pelo tipo de adsortivo. No entanto, numa perspectiva mais global é necessário ponderar outros factores tais como a viabilidade económica de produção e de reutilização. Este último factor depende da capacidade de regeneração dos carvões após utilização. Assim, é cada vez mais importante conhecer e explorar a regeneração térmica, química e biológica destes materiais. Após cada etapa de regeneração surge um carvão mais ou menos alterado, evoluindo frequentemente para um material com características estruturais e químicas bastante diferentes das iniciais. Estas diferenças resultam não só do processo de adsorção mas também do método de regeneração em si, em particular: retenção de algum adsorvato, perda de carbono, alteração da química de superfície, bloqueio de alguma porosidade, criação de poros de maior dimensão, diminuição da área superficial e outros. Nesta linha este trabalho apresenta uma avaliação da capacidade de regeneração de carvões activados preparados a partir de desperdícios de cortiça, utilizados na adsorção em fase líquida de compostos fenólicos. O procedimento experimental consistiu na adsorção de determinado composto fenólico, seguido do processo de regeneração, sucedendo-se uma sequência de processos de adsorção/regeneração até que a capacidade de adsorção diminuísse consideravelmente. Os métodos de regeneração utilizados neste caso específico foram:

- a simples lavagem com água destilada sob agitação magnética; - a lavagem com água destilada por ultra-sons; - a regeneração térmica em forno tubular sob atmosfera inerte.

A título de exemplo apresentam-se na figura seguinte os valores de adsorção relativa para o p-nitrofenol (PNF), p-clorofenol (PCF), fenol (F) e p-cresol (PC), em três carvões distintos (activado com CO2 – Fis; activado com H2O – H2O; activado com H3PO4 – Qui), submetidos a regeneração por lavagem com água destilada sob agitação magnética.

PNF PCF F PC0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0 Fis - 2a ads

Fis - 3a ads

H2O - 2a ads

H2O - 3a ads

Qui - 2a ads

Ad

so

rção

rela

tiva

Composto Fenólico

Figura 1 – Representação da capacidade de adsorção relativa após a 1ª e 2ª readsorção, indexada à primeira quantidade adsorvida



P27

Experimental Measurement of Pure-Gas Diffusivities in Carbon Nanotubes by ZLC Technique

Isabel A. A. C. Esteves and José P. B. Mota* Requimte/CQFB, Departamento de Química, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade

Nova de Lisboa (FCT/UNL), 2829-516 Caparica, Portugal Tel.: +351 21 2948300 (ext. 0961); Fax: +351 21 2948385

e-mail: [email protected], [email protected] We report experimental measurements of pure gas diffusivity of light alkanes in open-ended carbon nanotubes by the ZLC technique using helium as purge gas. The measurements extend a large range of temperature and pressure conditions covering both the low and high ranges of pore filling. Gas composition is monitored on-line using mass spectrometry (MS Dymaxion DM100 from Ametek) through continuous sampling by a silica capillary directly connected to the MS chamber. The whole setup is computer-controlled using a software package developed in LabView. The ZLC cell was built in such a way that its length is variable. In order to operate a more flexible and versatile cell, the small SS vessel (0.82 cm length x 0.48 cm diameter, maximum volume 0.15 cm3) is prepared to adjust the axial length depending on the adsorbent sample weight considered. The setup is composed by a 1/8’’ OD SS Swagelok tubing system prepared with two auxiliary vacuum or MS analyzer lines at both feed and exit ends. Dead volumes were minimized in all the apparatus. An absolute pressure transducer is coupled to the unit for pressure measurements. Two mass flow meters/controllers (MFC) Teledyne Hastings HFC-202 (1% of FS error) are coupled to the feed line: one for the pure gas and other for the inert gas. The ZLC cell is immersed in a water-circulating bath Selecta Ultratherm and the rest of the line is insulated with a heating cable for temperature control of the gas. A Pt100 temperature probe measures the temperature and sends the signal to a digital controller Ero Electronic that actuates in the cable. This ensures temperature control over the ZLC cell surrounding and allows the adsorbent regeneration in situ. Zero length column (ZLC) technique is a powerful and well-known technique for diffusivity measurement of pure gases on porous solids (Ruthven et al., 1988, 2005, Rodrigues et al., 1996, Brandani et al., 2003, 2005). The procedure to measure the diffusivities of pure gases on the CNTs follows the standard technique. The sample (1-10 mg) is first saturated with the mixture of the adsorbate until equilibration, and secondly, the carrier stream is fed at constant flow rate to the ZLC cell to clean the adsorbent. Simultaneously, the composition of the effluent is monitored using an on-line quadrupole MS detector. From the desorption stage, the pure gas diffusivity parameters are extracted. The results are analyzed using single-file diffusion and Maxwell-Stefan formulations.

Figure 1 – Schematic of experimental ZLC setup.



P28

Adsorption of Natural Gas Components on a Carbon-Based Filter:A Study for Gas Storage Applications

Isabel A. A. C. Esteves, José P. B. Mota* Requimte/CQFB, Departamento de Química, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade


e-mail: [email protected], [email protected] The objective of the work was to provide innovative and efficient solutions for gas storage through the development of a workable pilot-scale Adsorbed Natural Gas (ANG) storage process, incorporating a guard-bed system for reversibly filtering out trace contaminants from the natural gas (NG) fed to the process. Since NG has an environmentally friendly behavior, one focused on the development and study of an adequate adsorbent to be used on a pre-adsorber to filter and reodorize NG. Its selection aimed the retention on the charge cycle of heavy hydrocarbons and sulfurated compounds present in a typical NG deliverable stream, allied to the easiness of desorption and regeneration on the discharge cycle. Therefore, the desired material is one that combines high adsorptive capacity, no sieving effects for the larger impurities, fast adsorption kinetics, low retentivity, and good thermal conductivity. Single-component adsorption equilibria on activated carbon was measured over the operating conditions expected in a large-scale facility for ANG storage. The species studied are the n-alkanes series C1-C4 and the two most commonly employed odorants (tert-butyl mercaptan, TBM; tetrahydrotiophene, THT). A gravimetric method was employed using a high-pressure magnetic suspension balance. Buoyancy corrections were taken into account. The adsorption isotherms of the odorants in the concentration range 0-750 mg/Nm3 were measured using a continuous-flow method using helium as the carrier gas. The evaluation of single- and multi-component adsorption models, as applied to ANG storage, suggests that the thermodynamics of multi-component adsorption of a real NG can be predicted using an isotherm model combining the Adsorption Potential (AP) and Ideal Adsorbed Solution (IAS) theories. The main advantage of this dual-theory approach is that it reduces the number of equilibrium measurements required to predict the breakthrough profiles of the various components of NG. Hence, the experimental isotherm data were successfully correlated using the AP theory and a single characteristic curve for the components adsorption on the carbon was obtained. These data were used to predict the sorption capacity of the main storage tank and to size and optimize the operation of the filter for ANG applications. The storage system was developed for a large-scale operation, relevant to a UK scenario, involving diurnal storage for a nominal winter demand forecast. A standard NG was selected for process development and simulation work, to reflect the gas compositions prevalent throughout the EU. Through the prototype guard-bed plus storage vessel, the design and technical considerations behind it, and the control system implemented, the final outcome was the proof of the ability of the system to store and deliver gas of the required quality. Regeneration of pipeline quality of NG on discharge from the storage system, provided the final confirmation of the ANG concept developed.



P29 Coupled Membrane/PSA Processes for Gas Separation

Isabel A. A. C. Esteves, José P. B. Mota* Requimte/CQFB, Departamento de Química, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade


e-mail: [email protected], [email protected] This paper describes both simulation work and experimental validation of novel integrated schemes combining membrane permeation and Pressure Swing Adsorption (PSA) that were developed for gas separation. By taking advantage of the separation ability of the membrane and the intrinsically dynamic periodic operation of the PSA, the hybrid schemes enhance separation performance when compared to the two stand-alone units. Instead of constant-composition regular feed, the PSA is fed with a mixture progressively enriched in the more adsorbed component during the pressurization (PR) and high-pressure adsorption (HPA) steps of a cycle. This results in sharper concentration fronts. The hybrid schemes were successfully applied to the separation of H2/CH4, CO2/CH4 and CO2/N2 mixtures, on activated carbon. The performance was reported in terms of productivity, product recovery and purity at cyclic steady-state. The effect of different operating parameters on process performance was considered. The numerical simulations are complemented with experimental work on a composite membrane and a lab-scale PSA unit. The operating pressure of the PSA unit is used as the driving force for permeation, which assists the PR and HPA steps of the process. To fully explore the synergy between both units for a wide range of separation scenarios, two cases are considered (Fig. 1): • CASE A, where the more permeable species is the least adsorbed (ex. H2/CH4 separation); • CASE B, where the more permeable species is the more adsorbed (ex. CO2/N2, CH4/CO2). Instead of a regular binary feed mixture of A (least adsorbed) and B (more strongly adsorbed), the PSA is fed with a mixture which is progressively enriched in the more adsorbed component during the pressurization and high pressure adsorption steps of a PSA cycle. The overall experimental and computational work done allows to conclude that, the inclusion of a membrane module into a periodic PSA process, by a truly synergistically scheme, is indeed an innovative method to improve separation performance of several gas systems when compared with the more common stand-alone units. A pre-established PSA process can be eventually coupled with membrane technology, through the alternative described, giving rise to enhanced performances. Whether these enhancements are large enough to payoff the energy and investment requirements for a particular separation, must be assessed in conjunction with process development. The proof of concept was successfully demonstrated. The experimental results obtained validate the integrity of the hybrid concept developed and the improvement of the separation performance.

Figure 1 – Two hybrid schemes developed: MEMPSA - CASE A and MEMPSA – CASE B. The cases B.1 and B.2 are the possible operational situations under the CASE B.



P30 Caracterización de materiales carbonosos mediante calorimetría de inmersión

A. Sordo, C.M. González-García, *M. L. González-Martín Dpto. de Ingeniería Química y Energética, *Dpto. de Física, Universidad de Extremadura,

Avda. de Elvas s/n, 06071 Badajoz, Tel: 924-289600 (6751), FAX: 924-289601 e-mail: [email protected]

En la Termodinámica de los procesos de interacción entre fases contribuye decisivamente el conocimiento de las energías libres superficiales de cada una de ellas. En el caso de superficies de sólidos granulares, objeto de estudio en este trabajo, la aplicación de la calorimetría de inmersión permite obtener dicha caracterización. La energía libre superficial de un sólido así como sus componentes dispersivas y no dispersivas, S, S

d y Sn, se calcula sobre la base de las

entalpías areales de inmersión del sólido, Hi, en al menos dos líquidos de diferente polaridad cuyas componentes, L

d y Ln, y dependencias con la temperatura sean conocidas, de acuerdo con:

Hi = L – 2( S

d Ld)1/2 - 2( S

n Ln)1/2-T( L / T) + 2T( S

d)1/2( ( Ld)1/2/ T) +

+ 2T( Sn)1/2( ( L

n)1/2/ T) [1]

En consecuencia, el objetivo de esta comunicación ha sido caracterizar la superficie de un carbón activado en su forma comercial (Darco, Aldrich) a partir de los resultados obtenidos calorimétricamente a 20 ºC de su mojado en agua (destilada y desionizada) y benceno (Fluka, pure). Las medidas calorimétricas se realizaron por triplicado en un calorímetro diferencial Setaram C80D. En la Tabla 1 se presenta el valor medio de las entalpías específicas de inmersión en benceno y agua, hA y hB, del carbón estudiado. Como puede observarse, la entalpía especifica de inmersión en agua es menor que la obtenida con benceno, lo que indica que la interfase agua-carbón está gobernada principalmente por fuerzas dispersivas.

Tabla 1. Entalpías específicas y areales de inmersión en benceno y agua. - hB (J/g) 40.7 - hA (J/g) 22.4

- HB (J/m2) 0.13 - HA (J/m2) 0.072 Por otra parte, introduciendo las entalpías areales de inmersión para el agua y benceno (Tabla 1) en la ecuación (1), se ha obtenido la energía libre superficial, S=123 mJ/m2, y sus componentes, dispersiva ( S

d=120.7 mJ/m2) y no dispersiva ( Sn=2.3 mJ/m2), para el carbón estudiado. El valor

de S que se ha calculado está de acuerdo con los referenciados en la bibliografía para diversos materiales carbonosos. Agradecimientos

A los autores les gustaría expresar su agradecimiento a la “Junta de Extremadura” por la ayuda económica prestada a través del proyecto 2PR04C026. A.S.A agradece a la “Junta de Extremadura” la beca predoctoral concedida. Referencias (1) González-Martín M. L. Janczuk B, Labajos-Broncano L, Langmuir 13, 5991-5994 (1997). (2) Rodríguez Reinoso F., Molina Sabio M., González M. T., Langmuir 13, 2354-2358 (1997) (3) Fowkes F. W., Ind. Eng. Chem., 56 (12), 40-52 (1964)



P31

Preparación de carbones activados a partir de cáscara de nuez para la retención de isótopos radiactivos

J. F. González, S. Román, J. Gañán, C. M. González-García, F. Zamora, A. Sordo Dpto. de Ingeniería Química y Energética, Universidad de Extremadura, Avda. de Elvas s/n, 06071 Badajoz, Tel: 924-289619, FAX: 924-289601

e-mail: [email protected] En este trabajo se han preparado carbones activados utilizando cáscara de nuez como materia prima de partida, con objeto de que presenten características adecuadas para la retención de isótopos radiactivos [1]. El proceso de activación comprendía las siguientes etapas: 1) proceso previo de pirólisis (600ºC, 1h, 200 mL·min-1 N2) con un rendimiento en carbón del 25% aproximadamente, y 2) proceso de activación física con CO2 (40 mL·min-1) bajo diferentes condiciones de temperatura (700-850ºC) y tiempo de reacción (1-8 h a 850ºC) y una masa inicial de carbonizado de 5 g. Los carbones fueron caracterizados mediante isotermas de adsorción de N2 a 77 K, a partir de las cuales se determinó el volumen de micro y mesoporos, porcentajes y superficie específica BET. La capacidad de retención de isótopos radiactivos (I131-I135) se ha evaluado para aquellos carbones que presentaban mayor superficie específica, llevándose a cabo en ellos isotermas en disolución de yodo a 25ºC. En las tablas 1 y 2 se dan los resultados obtenidos a partir de las isotermas de adsorción de N2 a 77 K de los carbones obtenidos para las dos series citadas. Tabla 1. Parámetros texturales. Influencia de la temperatura.

T, ºC Area BET Vmicro Vmeso Pmicro Pmeso X

(m2·g-1) (cm3·g-1) (cm3·g-1) % % (%)

700 371 0.19 0.05 80.8 19.2 11.8 750 400 0,21 0.06 77.6 22.4 14.6 800 466 0.24 0.05 81.7 18.3 18.5 850 542 0.28 0.06 81.2 18.8 20.6

Tabla 2. Parámetros texturales. Influencia del tiempo de reacción.

Tiempo, h Area BET Vmicro Vmeso Pmicro Pmeso X

(m2·g-1) (cm3·g-1) (cm3·g-1) % % (%) 1 h 542 0.28 0.06 81.2 18.8 20.6 2 h 630 0.32 0.10 75.4 24.6 23.1 3 h 674 0.35 0.09 79.6 20.4 30.6 4 h 1220 0.62 0.24 72.3 27.7 51.5 8 h 1304 0.64 0.29 68.8 31.2 59.6

En dichas tablas puede verse un incremento del volumen de microporos y SBET de los carbones al aumentar ambos parámetros, y una contribución creciente del carácter mesoporoso al aumentar el tiempo de activación. Las isotermas de adsorción en disolución de los carbones de la serie de tiempos a 4 y 8 h, pusieron de manifiesto una máxima retención de yodo de 467 mg·g-1. Agradecimientos A los autores les gustaría expresar su agradecimiento a la “Junta de Extremadura” y a la “Central Nuclear de Almaraz” por la ayuda económica prestada a través de los proyectos 2PR04B016 y 076/03, respectivamente. S.R.S. agradece a la “Junta de Extremadura” la beca predoctoral concedida. [1] S.Román, J.F. González, J.Gañán, E. Sabio, C.M. González-García, A. Ramiro, V. Mangut. “Preparation and characterization of carbons for the retention of halogens in the condenser vacuum system of a thermonuclear plant”. Applied Surface Science, In press (2006).



P32

Adsorción de hidrógeno en carbones activados preparados a partir de residuos biomásicos

J. F. González, A. Ramiro, S. Román, C. M. González-García, D. Bragado, E. Sabio Dpto. de Ingeniería Química y Energética, Universidad de Extremadura, Avda. de Elvas s/n, 06071 Badajoz, Tel: 924-289619, FAX: 924-289601

e-mail: [email protected] En este trabajo se ha estudiado el proceso de gasificación no catalítico y catalítico con vapor de agua de orujillo de aceituna, con objeto de obtener una corriente gaseosa rica en hidrógeno. El proceso de gasificación se ha optimizado estudiando las variables temperatura (700-900ºC) y presión parcial de vapor de agua (ratio biomasa/agua: 0-1). Previamente se ha optimizado el caudal de aire (50-400 cm3 min-1) que será el gas que se utilizará como gas de arrastre en el proceso de gasificación con vapor de agua. En los experimentos catalíticos se ha utilizado ZnCl2 y dolomita como catalizadores en concentraciones inferiores al 5% en peso. Se pretende obtener una corriente gaseosa con una concentración de H2 alrededor del 50 %. Se probarán diferentes sistemas de eliminación del CO y CO2 de dicha corriente para intentar concentrar la misma en hidrógeno. Paralelamente, se han preparado carbones activados a partir de cáscaras de nuez y almendra y poda de almendro mediante activación física con CO2 (40 cm3 min-1) los cuales han sido caracterizados mediante isotermas de adsorción con N2 a 77 K. Dicha caracterización ha puesto de manifiesto que se trata de carbones fundamentalmente microporosos de tamaño de poro accesible al hidrógeno (0.6-0.7 nm) y SBET alrededor de 700 m2 g-1. En la Tabla 1 se dan los parámetros texturales de los carbones así como las condiciones experimentales utilizadas para obtenerlos. Con los citados carbones se pretende preparar filtros y evaluar la capacidad de almacenamiento/retención de hidrógeno. Tabla 1. Parámetros texturales de los carbones.

Carbón T (ºC) Tiempo

activación, h SBET

(m2g-1) Vmicro

(cm3·g-1) Vmeso

(cm3·g-1) Tamaño medio

de microporo (nm) Burn off

(%)

Casc. Nuez 850 3 674 0,35 0,09 0,70 31 Casc. Nuez 950 1 730 0,38 0,07 0,70 46

Casc. Almendra 700 4 713 0,38 0,05 0,65 35 Casc. Almendra 950 1 781 0,42 0,05 0,68 42 Poda Almendro 900 1 672 0,28 0,11 0,75 32

Agradecimientos

A los autores les gustaría expresar su agradecimiento a la “Junta de Extremadura” por la ayuda económica prestada a través del proyecto 2PR04B016. S.R.S. agradece a la “Junta de Extremadura” la beca predoctoral concedida. [1] J.M. Encinar, J.F. González, J.J. Rodríguez, M.J. Ramiro. Catalyzed and uncatalyzed steam gasification of eucalyptus char. Influence of variables and kinetic study. Fuel, vol. 80, 2001, 2025-2036. [2] S.Román, J.F. González, J.Gañán, E. Sabio, C.M. González-García, A. Ramiro, V. Mangut, “Preparation and characterization of carbons for the retention of halogens in the condenser vacuum system of a thermonuclear plant”. Applied Surface Science, In press (2006).



P33

Aplicación del método de simulación por redes al estudio de la respuesta

eléctrica transitoria de sistemas de membranas con carga fija debida a procesos de adsorción iónica J. A. Moleón y A.A. Moya

Universidad de Jaén, Departamento de Física, Edificio de Ingeniería y Tecnología, Campus Las Lagunillas, 23071-Jaén (España)

Las principales propiedades de los procesos de transporte iónico en membranas con carga fija debida a procesos de adsorción iónica han sido obtenidas en estado estacionario utilizando modelos matemáticos simplificados que, en base a las ecuaciones de Nernst-Planck y Poisson, hacen uso de ciertas hipótesis que, aunque válidas en numerosas situaciones prácticas, no son ciertas cuando se considera el paso de corriente eléctrica a través del sistema o cuando el espesor de la membrana es comparable a la longitud de Debye. En estos casos, el efecto de las dobles capas eléctricas que aparecen en las interfases disolución|membrana es dominante y el problema sólo puede estudiarse numéricamente examinando la estructura de dichas regiones de carga espacial. El principal objetivo de este trabajo es presentar el método de simulación por redes como un método alternativo de gran generalidad y eficacia frente a los métodos numéricos clásicos, para obtener información acerca de los procesos de transporte iónico en sistemas de membranas cargadas inhomogéneas donde la carga fija es debida a procesos de adsorción iónica, e incluyendo los efectos de las dobles capas eléctricas. Este método consiste básicamente en reemplazar el modelo matemático de un proceso por un modelo en red, es decir, una representación gráfica similar a los diagramas de circuitos en la teoría de redes eléctricas, y en su posterior análisis mediante la simulación del modelo en un adecuado programa de simulación de circuitos eléctricos tal como Pspice.

La implementación en el programa Pspice del modelo en red del proceso de electrodifusión, descrito por el sistema de ecuaciones de Nernst-Planck y Poisson, junto con el proceso de adsorción iónica, descrito por la correspondiente cinética de adsorción, y su simulación con los valores apropiados para los parámetros que caracterizan el sistema, nos permite investigar las propiedades del transporte iónico en un sistema de membrana cargada inhomogénea mediante el análisis de las características de su respuesta a perturbaciones eléctricas externamente impuestas. En este trabajo, consideraremos el transporte de un electrólito del tipo 1:1 en un sistema multicapa constituido por una membrana con carga fija debida a un proceso de adsorción del anión, descrito por la ecuación de Langmuir, y dos baños adyacentes a la membrana. Con objeto de analizar la influencia del proceso de adsorción iónica, se obtienen en primer lugar la característica tensión-corriente en estado estacionario de sistemas con diferentes valores de la constante de adsorción y la evolución temporal de la corriente eléctrica en respuesta a un potencial eléctrico aplicado en torno a un estado de equilibrio en sistemas con diferentes constantes de velocidad. A continuación, se analiza la estructura de las dobles capas eléctricas en las interfases disolución|membrana de un determinado sistema en estados transitorios fuera del equilibrio, mediante la obtención de los perfiles de concentraciones iónicas, potencial eléctrico y densidad de carga eléctrica. Agradecimientos Este trabajo ha sido financiado por el Ministerio de Ciencia y Tecnología, bajo el proyecto BFM2003-4856.



P34 Desarrollo de adsorbentes nanoporosos para su aplicación en la depuración de

efluentes líquidos procedentes de la industria textil M.R. Sun Kou1, S.M. Delgadillo1, G. Mata2, R. Trujillano2, M.A. Vicente2, S.A. Korili3, A. Gil3

1Pontificia Universidad Católica del Perú, Departamento de Ciencias, Sección Química, Av. Universitaria, Cuadra 18, San Miguel, Lima 32 (Perú)

2Departamento de Química Inorgánica, Facultad de Ciencias Químicas, Universidad de Salamanca, Plaza de la Merced s/n, E-37008 Salamanca (España)

3Departamento de Química Aplicada, Edificio Los Acebos, Universidad Pública de Navarra, Campus de Arrosadía s/n, E-31006 Pamplona (España)

La presencia de grandes volúmenes de residuos líquidos representa actualmente uno de los principales problemas de contaminación ambiental. Las descargas domésticas e industriales sin ningún tratamiento o con tratamiento insuficiente en los ríos y mares provocan un gran perjuicio al ecosistema. En Perú, un ejemplo de este problema son los efluentes textiles que se caracterizan por la variedad de sus componentes. Uno de estos componentes son los tensoactivos con una presencia de alrededor del 18% en la carga final. Son varios los inconvenientes que causa la presencia de los tensoactivos en las corrientes de aguas superficiales. En primer lugar, la formación de espuma, indeseable desde el punto de vista estético. En segundo lugar, la inhibición de la acción autodepuradora de las aguas naturales, por la formación de una película de tensoactivo alrededor de las bacterias activas. Asimismo, disminuye la solubilidad del oxígeno del aire en el agua e incrementa la posibilidad de eutrofización de la corriente líquida. El tensoactivo más usado en las formulaciones de detergentes industriales y domésticos es el dodecilbenceno sulfonato de sodio lineal (DBSNa-LSNa) que es biodegradable pero que, dependiendo de las condiciones del agua, puede transformarse en no biodegradable. Este fenómeno se produce en corrientes de agua con bajo contenido de oxígeno disuelto o en presencia de sustancias como el fenol o los compuestos fenólicos. Existen diversos métodos para la depuración de tensoactivos de corrientes de aguas superficiales: la oxidación avanzada con ozono, la fotodegradación, el tratamiento biológico y la adsorción con carbón activado. Este último tiene una alta capacidad de depuración, pero su costo y la dificultad para regenerar el material encarecen el proceso. En este trabajo se propone el uso de materiales basados en arcillas naturales, económicos y abundantes en Perú, como adsorbentes de tensoactivos. Las arcillas, procedentes de varios yacimientos, han sido tratadas mediante activación ácida con HCl y H2SO4, así como mediante intercalación con bromuro de hexadeciltrimetilamonio y tetrabutilamonio. La caracterización de los materiales incluye análisis químico, difracción de rayos X, espectroscopía de infrarrojos, análisis termogravimétrico y adsorción de N2 a –196 ºC. Los estudios de adsorción del tensioactivo se realizaron en un reactor tipo tanque agitado, con una concentración inicial de 500 mg DBSNa/L y una relación arcilla/disolución de 1.0 g/L. La temperatura fue de 25 °C y el pH entre 2.5 y 3.0. La concentración remanente de DBSNa se determinó por valoración potenciométrica. Agradecimientos Este trabajo ha sido financiado por la Dirección Académica de Investigación DAI-PUCP, el Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (proyecto 445-2004 CONCYTEC-OAJ) del Perú, el Ministerio de Educación y Ciencia de España (MEC) y los fondos FEDER (MAT2003-01255) y el Departamento de Educación del Gobierno de Navarra. R.T. y S.A.K. agradecen al MEC la financiación a través del programa Ramón y Cajal.



P35

Adsorção em carvões activados de compostos aromáticos provenientes da biodegradação de corantes têxteis

P.C.C. Faria, J.J.M. Órfão, J.L. Figueiredo, M.F.R. Pereira Laboratório de Catálise e Materiais, Departamento de Engenharia Química, Faculdade de

Engenharia, Universidade do Porto, Rua Dr. Roberto Frias, 4200-465 Porto (Portugal) Os corantes têxteis, em particular os corantes azo, constituem um grupo de produtos químicos altamente resistentes aos tratamentos biológicos convencionais. A degradação anaeróbia destes corantes envolve a quebra da ligação azo (N=N) originando, entre outros, aminas aromáticas tais como a anilina e o ácido sulfanílico, que são compostos tóxicos e refractários à biodegradação. Para uma eficaz remoção dos produtos de degradação dos corantes, é necessário recorrer a processos de tratamento físico-químicos. A natureza aromática destes compostos confere-lhes a propriedade de serem facilmente removidos por adsorção em carvão activado. A extraordinária capacidade de adsorção deste material deve-se às suas propriedades texturais (estrutura de poros e elevada área superficial) e química superficial. A presença de grupos funcionais oxigenados na superfície do carvão e a existência de electrões deslocalizados na sua estrutura grafitica determinam o carácter ácido/base deste material que varia consoante o pH da solução. A capacidade de adsorção do carvão varia também de acordo com a natureza do soluto (tamanho molecular, grupos funcionais, pKa,…). Neste trabalho, a adsorção de anilina, ácido sulfanílico e ácido benzenosulfónico foi estudada a diferentes valores de pH em dois carvões activados com propriedades texturais semelhantes e químicas superficiais distintas.

NH2

NH2

HSO3 HSO

3 Anilina Ác. Sulfanílico Ác.Benzenosulfónico

pKb = 9.13 pKa = 3.23 pKa = 0.70 O carvão activado comercial Norit GAC 1240+ foi seleccionado como material base (amostra ACo) e foi posteriormente submetido a uma oxidação em fase líquida com ácido nítrico, originando a amostra ACHNO3. As propriedades texturais dos adsorventes foram calculadas com base na análise das isotérmicas de equilíbrio de adsorção de N2 a 77K. A química superficial dos materiais foi caracterizada por TPD e pela determinação do pHpzc e da acidez/basicidade. As isotérmicas de equilíbrio de adsorção dos três compostos foram determinadas a pH 3, 7 e 11, em sistema fechado, à temperatura ambiente, tendo-se determinado previamente o tempo de contacto para atingir o equilíbrio através das cinéticas de adsorção. Os resultados experimentais foram avaliados pelos modelos de Langmuir e de Freundlich e discutidos com base em dois mecanismos de adsorção: um envolvendo forças electrostáticas entre os grupos carregados na superfície do carvão e os iões resultantes da dissociação das moléculas em solução; e outro envolvendo interacções dispersivas entre os electrões deslocalizados dos planos basais do carvão e os anéis aromáticos e grupos funcionais das moléculas estudadas.

Agradecimentos Trabalho financiado pela Fundação para a Ciência e a Tecnologia (programa POCTI/FEDER (POCTI/1181) e bolsa de doutoramento BD/16966/2004).



P36

Eliminación de clorofenoles en disolución acuosa mediante la utilización de carbones ácidos sintetizados mediante introducción de grupos sulfónico

J. R. Domínguez a, J. Beltrán de Heredia a, C.J. Durán-Valle by G. Mateos a (a)Dpto. Ingeniería Química y Energética. (b)Dpto. Química Inorgánica. Facultad de Ciencias.

Universidad de Extremadura (UEx) 06071 Badajoz (España)

La elevada toxicidad y persistencia en el medioambiente de los clorofenoles (CPs) ha generado una preocupación pública creciente. Así, numerosos problemas de contaminación de aguas superficiales y subterráneas están ligados a la presencia de estas sustancias. Los CPs son extensamente utilizados en la industria química en la fabricación de explosivos, fármacos, insecticidas, pesticidas, plaguicidas, pigmentos, conservantes, colorantes, etc. En el presente trabajo se ha estudiado la influencia de la temperatura (20, 40, 60 ºC), la fuerza iónica (0.01-0.5 M) y el pH (2, 5, 7, 9) en el equilibrio de adsorción del compuesto 2,4,6-Triclorofenol sobre un carbón activado y acidificado mediante la introducción de grupos sulfónicos (R-SO3H). Asimismo se ha estudiado el efecto del nivel de cloración en el anillo aromático sobre la capacidad de adsorción de dicho carbón. Para ello se ha utilizado la serie completa de compuestos clorados: 4-CP; 3,5-DCP; 2,4,6-TCP; 2,3,4,6-TECP y PCP. El análisis de los resultados, se ha llevado acabo aplicando los modelos de equilibrio de Langmuir y Freundlich. En general, el modelo de Langmuir simula mejor todos los resultados obtenidos. En la Figura 1 se expresa a modo de ejemplo la comparación de ambos modelos para 2,4,6 TCP, a pH 7, 20 ºC e I=0.01 M. Referente a la influencia de variables, se ha observado una influencia positiva del pH y de la fuerza iónica de la disolución sobre el proceso de adsorción, alcanzándose valores de capacidad de hasta 584 mg 2,4,6-TCP/g carbón. Respecto a la temperatura, se ha observado un sorprendente efecto positivo en el rango 20-60 ºC, dicho efecto ya ha sido observado por otros autores en este tipo de compuestos. Por otra parte, como puede observarse en la siguiente Figura 2, a medida que aumenta el grado de cloración del anillo aromático aumenta la capacidad de adsorción del carbón.

0

100

200

300

400

500

600

0 200 400 600

Ce, mg/L

qe,

mg

/g c

arb

ón

experimental

Langmuir

Freundlich

Fig. 1. Comparación de ambos modelos Fig.2. Influencia del nivel de cloración del anillo sobre la capacidad de adsorción del carbón

Agradecimiento. Este trabajo forma parte del Proyecto CTQ 2004-00961/PPQ financiado por la CICYT.

0

100

200

300

400

500

600

0 100 200 300 400 500 600 700

Ce, mg/L

qe, m

g/g

carb

ón

4-CP

3,5-DCPl

2,4,6-TCP

2,3,4,6-TECP

PCP



0

50

100

150

200

0 200 400 600 800

ce, mg/L

qe

, m

g/g

4-CP

3,5-DCP

2,4,6-TCP

2,3,4,6-TECP

PCP

0

50

100

150

200

250

0 100 200 300 400 500 600 700

ce, mg/L

qe

, m

g/g

I = 0,5 M

I = 0,01 M

P37 Utilización de carbones básicos sintetizados mediante introducción de grupos

poliamina para eliminar clorofenoles en disolución acuosa J. R. Domínguez a, J. Beltrán de Heredia a, C.J. Durán-Valle by G. Mateos a

(a)Dpto. Ingeniería Química y Energética. (b)Dpto. Química Inorgánica. Facultad de Ciencias. Universidad de Extremadura (UEx)

06071 Badajoz (España) Desde el punto de vista medioambiental, la importancia de los clorofenoles (CPs) reside en que todos ellos son altamente tóxicos y difícilmente biodegradables. La generación de estos compuestos tiene lugar de forma indirecta en diversos procesos industriales. De ellos, especialmente importantes son el proceso de cloración de agua potable, y sobre todo, el proceso de blanqueo de pulpa y pasta de celulosa mediante cloro gas o compuestos clorados. El proceso de retención de los clorofenoles es bastante más complejo que una simple adsorción mediante fuerzas de Van der Waals. Dicha retención es además consecuencia de la interacción química entre los grupos funcionales del carbón activado y del compuesto. Por esta razón posee importancia considerable la modificación de la superficie del carbón activado mediante la introducción de diferentes grupos funcionales, en este caso de grupos poliamina. En el presente trabajo se ha estudiado el proceso de adsorción de diferentes CPs sobre un carbón activado y modificado mediante la introducción de grupos básicos poliamina. Para el caso del 2,4,6-TCP las variables estudiadas fueron: la temperatura (20, 40, 60 ºC), la fuerza iónica (0.01-0.5 M) y el pH (2, 5, 7, 9). Además se realizaron experimentos de adsorción a pH 7, 20 ºC y I=0.01 M para la serie completa de clorofenoles: 4-CP; 3,5-DCP; 2,4,6-TCP; 2,3,4,6-TECP y PCP. El análisis de los resultados, se ha llevado acabo aplicando los modelos de equilibrio de Langmuir y Freundlich. En general, el modelo de Langmuir simula mejor los resultados. Con respecto a la influencia de dichas variables, se ha observado una influencia negativa del pH (al aumentar disminuye la capacidad del carbón) y positiva de la fuerza iónica de la disolución, alcanzándose valores de capacidad de hasta 222 mg 2,4,6-TCP/g carbón para I=0.5 M (ver Figura 1). Referente a la temperatura, se ha observado un efecto atípicamente positivo en el rango 20-60 ºC, dicho efecto ya ha sido observado por otros autores en este tipo de compuestos fenólicos. Por otra parte, como puede observarse en la siguiente Figura 2, el grado de cloración del anillo aromático no posee un efecto definido sobre la capacidad de adsorción del carbón.

Fig. 1. Influencia de la Fuerza Iónica. Fig.2. Influencia del nivel de cloración del anillo sobre la capacidad de adsorción del carbón




P38

Equilibrio de adsorción de 2,4,6-triclorofenol sobre un carbón activo comercial

J. Beltrán de Heredia, J.R. Domínguez y O.M. Castro Departamento Ingeniería Química y Energética. Universidad de Extremadura

06071 Badajoz (España) Se ha estudiado el equilibrio de adsorción de 2,4,6-triclorofenol en disolución acuosa sobre un carbón activo granulado comercial (Merck). Se han realizado ensayos de equilibrio modificando las siguientes variables: masa de carbón activo (10 – 700 mg), temperatura (20 – 60 ºC), pH (5 – 9). Como era de esperar, la masa de carbón activo tiene un efecto positivo sobre la cantidad retenida. La temperatura tiene también un ligero efecto positivo en el intervalo estudiado. Por su parte, el pH no muestra un efecto importante en el intervalo de 5 a 8, para disminuir ligeramente la capacidad de adsorción del carbón a pH 9. Los resultados experimentales se han interpretado empleando diferentes modelos de isotermas, que relacionan la capacidad de adsorción del carbón (q, mg/g) con la concentración de adsorbato en el equilibrio (C*, mg/L). Los modelos utilizados han sido:

Langmuir:

Freundlich:

y Redlich-Peterson:

El ajuste por regresión de mínimos cuadrados condujo a los siguientes valores de los parámetros de los modelos de isotermas:

20 ºC 40 º© 60 ºC Parámetros Isoterma de Langmuir

aL,1 = 36,8 aL,2 = 0,064

aL,1 = 195 aL,2 = 0,375

aL,1 = 219 aL,2 = 0,404

Parámetros Isoterma de Freundlich

aF,1 = 245,2 aF,2 = 0,133

aF,1 = 362,5 aF,2 = 0,067

aF,1 = 398,0 aF,2 = 0,061

Parámetros Isoterma de Redlich-Peterson

aRP,1 = 12800 aRP,2 = 51,7 aRP,3 = 0,869

aRP,1 = 5247 aRP,2 = 12,7 aRP,3 = 0,967

aRP,1 = 2210 aRP,2 = 6,05 aRP,3 = 0,927


q =a L,1 C*

1 + a L,2 C*

q =a RP,1 C*

1 + a RP,2 C* a RP,3

q = a F,1 C* a F,2



P39

Caracterización de carbones comerciales utilizados en plantas de tratamiento de agua

F. Zamora, E. Sabio*, J.F. González, C.M. González-García, J. Gañán, A. Sordo Departamento de Ingeniería Química y Energética. Universidad de Extremadura

Avenida. de Elvas s/n, 06071 Badajoz, SPAIN. *e-mail: [email protected]

Los carbones activados son utilizados como adsorbentes para la eliminación de un amplio rango de sustancias debido a su elevada capacidad y velocidad de adsorción así como a su posible regeneración.Uno de los principales usos del carbón activado son los procesos de tratamiento de aguas; en este contexto se suele analizar el comportamiento del carbón ante sustancias fenólicas. Los carbones activados son materiales complejos y hetereogéneos. Su capacidad de adsorción se ve influida por un gran número de variables estructura porosa, área superficial, estructura química superficial, etc. El objetivo del presente trabajo es analizar estas características en cuatro carbones comerciales, relacionando las mismas con la adsorción de p-nitrofenol tanto en equilibrio como en dinámico. Cuatro muestras de carbones comerciales se han estudiado en el presente trabajo como adsorbentes : Darco granular (DA), GCO 835/2 S (GCO), SILCARBON (SIL), MG 1050 (MG). El adsorbente utilizado ha sido p-nitrofenol (99% en pureza) por ser uno de los contaminates modelo mencionados de recientemente en la bibliografía. Las isotermas de adsorción de p-nitrophenol. han sido realizadas mediante el método de batch en un agitador a 11 rpm, utilizando una estufa selecta HOT-COLD para mantener la temperatura a 20 ºC. Del mismo modo se han realizado experimentos de adsorción en dinámico haciendo pasar un flujo continuo de contaminante a través de una columna de carbón. Se han realizado de igual forma las isotermas de adsorción de N2 a 77k de las muestras y los grupos superficiales han sido cuantificados mediante la utilización de isotermas de adsorción de agua. Las muestras han sido analizadas mediante porosimetría de mercurio con Micromeritics Autopore IV. Los resultados experimentales muestran las diferencias existentes entre las muestras. A partir de las isotermas de adsorción de p-nitrofenol es posible ajustar a los modelos propuestos en la bibliografía (Langmuir simple y doble, modelo de Freundlich) y calcular los parámetros asociados a estos modelos (Incremento de la energía libre de Gibbs, superficie específica para p-nitrofenol). Las isotermas de adsorción de nitrógeneo permiten la obtención de la superficie externa, la superficie específica de BET, así como el volumen de microporos y mesoporos, el volumen de macroporos es posible determinarlo a partir de porosimetría de mercurio. Las isotermas de adsorción de agua tal permite la cuantificación de los grupos superficiales existentes en el carbón. El análisis de los resultados de los experimentos de adsorción en dinámico unido a la hipótesis de onda patrón constante permite determinar parámetros relacionados con la utilización práctica de filtros de carbón en plantas de tratamiento de agua. El fenómeno de adsorción es un fenómeno complejo, y el análisis presentado pretende aportar nuevos resultados que relacionen las características de los carbones con la utilización real en filtros de carbón utilizados en plantas de tratamiento de agua. Agradecimientos La presente investigación ha sido financiada con fondos del Ministerio de Educación Ciencia y Tecnología (PPQ 2003- 07268). F.Z. agradece la financiación recibida por la Junta de Extremadura para su formación predoctoral.



P40 Single and multi-component adsorption of zinc, cadmium and mercury from

aqueous solutions on H3PO4-activated carbons M. Olivares-Marín1, C. Fernández-González1, A. Macías-García2, V. Gómez-Serrano1

1 Departamento de Química Inorgánica, Facultad de Ciencias, Universidad de Extremadura, 06071, Badajoz. 2 Área de Ciencia de Materiales, Escuela de Ingenierías Industriales,

Universidad de Extremadura, 06071 Badajoz. ([email protected])

In the present study, three activated carbons prepared from cherry stones (CS) by chemical activation with H3PO4 and characterized texturally (surface area, porosity and pore size distribution) and surface chemistry have been employed in the adsorption of zinc, cadmium and mercury in single and multi-component systems from aqueous solution. The activated carbons were prepared from CS by controlling the phosphoric acid to CS ratio and the carbonization temperature, as shown in Table 1. As an example of the results obtained, the following figure shows the variation of the solution concentration (C) with time (t) for the adsorption system made up of P-16 and zinc, cadmium and mercury.

0

2

4

6

8

10

0 100 200 300 400 500

t (h)

C · 1

0+

05 (

mo

l/L

)Mercury Zinc Cadmium

Textural date obtained for the carbon adsorbents and kinetic data, as estimated by applying the Lagergren expression [1], for the three metals containing solution are compiled in Table 2. It is seen that k1 and AP depend on the carbon and the metal. Thus, k1 is a high as 530.61 x 10-3 min-1 for the cadmium/P-16 adsorption system and that the AP values are unchangeably larger for P-500. For this carbon the degree of development of the porosity is larger than for P-16 and P-400.

Table 2. Textural date for the carbons. Kinetic data Textural date Kinetic data

Sample SBET (m2/g)

W0

(cm3/g) Vme

(cm3/g) VT

(cm3/g) Adsorbate

C0 x 104

mol/L

Ce x 104

mol/L

k1 x103 min-1

R2 AP* (%)

Mercury 0.99 0.32 0.18 0.961 68% Zinc 0.96 0.87 23.72 0.966 9% P-16 946 0.48 0.07 0.54

Cadmium 0.86 0.68 530.61 0.949 21% Mercury 0.98 0.42 0.46 0.885 57%

Zinc 1.10 0.97 5.53 0.937 12% P-400 1277 0.47 0.30 1.19 Cadmium 0.94 0.77 0.46 0.958 18% Mercury 0.99 0.27 20.73 0.987 73%

Zinc 1.24 0.15 6.91 0.835 88% P-500 1688 0.55 0.75 1.85 Cadmium 0.96 0.04 6.91 0.942 96%

*AP: Adsorption percentage

References: [1] S. Lagergren, Kungliga Svenska Psalka de Miens Handlingar 24 (1898)1.

Acknowledgements: Financial support from MCYT (project BQU2002-03600) is gratefully acknowledged.

P-16

Impregnation/carbonization

Sample AA AA(g):CS(g)

Temperature

(ºC) P-16 H3PO4 16:25 400 P-400 H3PO4 86:25 400 P-500 H3PO4 86:25 500

Table 1. Preparation of the activated carbons

AA: Activating agent



P41 Retención de mercurio en un sistema multicomponente en medio acuoso por

carbones activados preparados a partir de residuos agroindustriales M. Olivares-Marín1, C. Fernández-González1, A. Macías-García2, V. Gómez-Serrano1

1 Departamento de Química Inorgánica, Facultad de Ciencias, Universidad de Extremadura, 06071, Badajoz.

2 Área de Ciencia de Materiales, Escuela de Ingenierías Industriales, Universidad de Extremadura, 06071 Badajoz. ([email protected])

Debido a sus propiedades texturales y químico superficiales, el carbón activado (CA) es un material muy versátil, siendo muy numerosas sus aplicaciones industriales, medioambientales o biomédicas. Sin embargo, el empleo del CA tiene como inconveniente más importante su falta de selectividad. Debido a ello, en el caso de sistemas de adsorción de más de un componente (sistemas multicomponentes) es normal que se produzca la saturación del CA antes de que se haya conseguido el efecto deseado sobre la especie química que se pretende eliminar de un medio contaminado. En la presente comunicación se da cuenta de los resultados obtenidos al investigar la influencia del agente activante en la preparación de carbón activado a partir de huesos de cereza (HC) por el método de activación química y de utilizar los productos obtenidos en la retención de mercurio (HgCl2, 10-4 M) en disolución acuosa en presencia de cinc (ZnCl2, 10-4 M) y cadmio (CdCl2, 10-4 M). El estudio del proceso de adsorción se ha realizado desde los puntos de vista cinético y del equilibrio. A modo de ejemplo, en la Tabla 1 se indican la razón de impregnación de HC con los agentes activantes y la temperatura de carbonización así como datos texturales para tres carbones activados, que fueron preparados utilizando en cada caso un agente activante diferente.

Tabla 1. Preparación y caracterización de CAs Impregnación/carbonización Parámetros texturales

Muestra AA AA(g):HC(g)

Temperatura

(ºC)

SBET (m2/g)

W0 (cm3/g)

Vme (cm3/g)

Vma (cm3/g)

VT (cm3/g)

P-500 H3PO4 86 :25 500 1688 0,55 0,75 0,49 1,85 Z1 ZnCl2 25:25 500 567 0,28 0,02 0,37 0,86 K3 KOH 75:25 800 1167 0,56 0,08 1,25 1,78

0

20

40

60

80

100

0 2 4 6 8

Dosis de carbón (g/L)

Po

rce

nta

je a

ds

orb

ido

de

me

rcu

rio

(%)

La figura muestra las isotermas de adsorción determinadas para los carbones P-500, Z1 y K3. A la vista de las mismas se deduce que la afinidad del adsorbato por el adsorbente es en general elevada, pero en particular para los carbones Z1 y K3. Por otra parte, la capacidad de retención es bastante más alta para Z1 y K3 que para P-500. Los CAs más efectivos (más selectivos) en la eliminación de mercurio son K3 (96%) y Z1 (95%). Sin embargo, la retención es de tan solo un 65% para P-500, siendo este el carbón que presenta la mayor superficie específica (1688 m2/g) y el mayor volumen de mesoporos (0,75 cm3/g).

P-500

Z1

K3

Agradecimientos: Los autores desean expresar su agradecimiento al MCYT por el aporte económico proporcionado mediante el proyecto BQU2002-03600, que ha hecho posible la realización del mismo.



P42

Influence of the particle size distribution on the adsorption kinetics of steroids on carbon blacks and an activated carbon

E. M. Cuerda, C. Valenzuela, A. Navarrete, M. Stitou and A. Macías Departamento de Química Inorgánica, Facultad de Ciencias. Avda de Elvas s/n

E-06071 Badajoz (SPAIN) Particle size is probably the most important single physical characteristic of solids. In addition, it may be easily determined by using low-cost methods. A correct determination of particle size distribution (PSD) is necessary prior the industrial utilization of a material. The mathematical model proposed by Rosin and Rammler (RR) has been applied to several carbonaceous adsorbents, namely a commercial activated carbon provided by Merck (AC-Merck) and three carbon blacks (ISAF-V6, BP-880 and BP-1300). The RR model is widely used to study the PSD of solids and provides excellent results when applied to the samples here studied. The results of a PSD analysis may be expressed in different forms: binning by particle diameter indicating the nominal mesh sizes, or by particle size distribution, in grams, in percentage by weight of each fraction (differential distribution, as the cumulative percentage of sizes below a given value - undersize - and as the cumulative percentage of size above a given value - oversize). The aim of this study is to obtain the distribution function F( ) (mass fraction) and density function f( ) (number of particles binned between two given mesh sizes) of the different samples by applying the RR mathematical model to the PSD data obtained by sieving through different size meshes as well as to analyse the influence of the particle size on the adsorption kinetics of two steroids commonly used in medicine, such as prednisolone and progesterone. The average particle size of the samples here studied ranged from 0.388 mm for sample BP-880 up to 0,730 mm for AC-Merck. Figure 1 shows the density function of the samples as determined by applying the RR model.

)

0.3

0.4

0.5ISAF-V6

BP-880

BP-1300

AC-Merck

The adsorption kinetics of prednisolone and progesterone on the carbonaceous samples here studied is influenced by the average particle size of the adsorbents. The increase in the particle size exerts a different effect on the diffusion coefficient of the solute inside the solid sorbent. This behaviour may be attributable to the differences existing between the chemical structures of prednisolone and progesterone. The molecule of prednisolone possesses three hydroxyl groups in the positions 11, 17 and 21 of the steroid structure that are not present in the structure of progesterone. As a consequence, the diffusion of prednisolone inside the porous structure of the carbonaceous adsorbents appears to be handicapped in the case of small particles.



P43 Remoción de metales tóxicos mediante carbón activado desarrollado a partir

de vinal J.P. de Celis, M.S. Villaverde, N.E. Amadeo, A.L. Cukierman*

Laboratorio de Procesos Catalíticos - Depto Ingeniería Química, Facultad de Ingeniería, y Programa de Investigación y Desarrollo de Fuentes Alternativas de Materias Primas y Energía (PINMATE) - Depto de Industrias, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de

Buenos Aires. Pabellón de Industrias. Intendente Güiraldes 2620. Ciudad Universitaria. (C1428BGA) Buenos Aires, (Argentina)

*e-mail: [email protected] El consumo de carbones activados se ha incrementado considerablemente en los últimos años, debido a su creciente empleo en problemas de contaminación del medio ambiente. Entre éstos, la contaminación de los cursos de agua con metales tóxicos representa una severa amenaza, ya que los mismos tienden a acumularse en las especies vivientes y se magnifican a través de toda la cadena alimenticia. La descarga de efluentes industriales constituye una de las principales fuentes de este tipo de contaminación. La adsorción de metales tóxicos presentes en bajas concentraciones en aguas contaminadas empleando carbones activados ha demostrado ser un proceso eficiente para el tratamiento de las mismas en gran escala, y su aplicación ha sido recomendada por organismos internacionales. Como consecuencia, se ha suscitado un renovado interés en el desarrollo de carbones activados con alta capacidad de remoción de metales tóxicos de aguas contaminadas, a partir de nuevos precursores, económicos, renovables y de segura disponibilidad, y estrategias de activación. En este contexto, en el presente trabajo, se desarrollan carbones activados para su potencial empleo en la remoción de bajas concentraciones de especies metálicas tóxicas presentes en el agua, a partir de un precursor renovable de bajo costo, aserrín de vinal (Prosopis ruscifolia). Esta especie, que no ha sido explorada previamente con este propósito, es oriunda del Chaco Argentino, y se caracteriza por invadir terrenos degradados, tornándolos improductivos. Para el desarrollo de los carbones activados se aplica el proceso de activación química, utilizando soluciones de ácido fosfórico, condiciones moderadas de operación y atmósferas auto-generada y bajo flujo de aire. Se lleva a cabo la caracterización fisicoquímica de los carbones desarrollados y de una muestra comercial, empleada con fines comparativos, mediante un conjunto de metodologías complementarias. La capacidad de adsorción de metales tóxicos de los carbones desarrollados se evalúa y compara con la de la muestra comercial, utilizando soluciones diluidas de Cu(II), como contaminante modelo, a partir de la determinación de las isotermas de adsorción y su modelado.

CA1

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

40080012001600200024002800320036004000

N° de onda [cm-1

]

Tra

nsm

itan

cia

[%

]

CA2

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

40080012001600200024002800320036004000

N° de onda [cm-1

]

Tra

nsm

itan

cia

[%

]

Espectros IR de las muestras de carbones activados preparados en atmósfera auto-generada (CA1) y con flujo de aire (CA2)



P44

Caracterización textural de un agente lubricante de uso en formas farmaceuticas sólidas: incidencia de las condiciones de pretratamiento

A. L. Cukierman(1)(2)* P. R. Bonelli(2), M.A. Pesavento(1), M. Centofante(1) (1)Cátedra Farmacotecnia II - Depto Tecnología Farmacéutica. Universidad de Buenos Aires.

Intendente Güiraldes 2620. Ciudad Universitaria. (C1428BGA) Buenos Aires (Argentina). (2)Programa de Investigación y Desarrollo de Fuentes Alternativas de Materias Primas y

Energía (PINMATE) – Depto Industrias. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. * e-mail: [email protected]

Entre los excipientes empleados en la producción farmacéutica de comprimidos a fin de evitar problemas de fricción durante las distintas fases del ciclo de compresión, el estearato de magnesio es muy utilizado debido a sus buenas propiedades lubricantes. La performance de este compuesto depende de varias propiedades, entre otras del área superficial específica, cuya evaluación a partir de datos de adsorción de N2 a 77 K y la aplicación de la ecuación de BET constituye un requerimiento de las farmacopeas internacionales. Sin embargo, existen discrepancias significativas en los valores publicados en la literatura, atribuibles a que el estearato de magnesio puede presentarse como distintos hidratos, a las condiciones empleadas en la etapa de desgasado previa a la adsorción de N2 y/o a que la aplicación del modelo de BET no resulta satisfactoria. En este contexto, en el presente trabajo, se investiga en forma sistemática la influencia de las condiciones de tratamiento aplicadas previamente a la determinación de las isotermas de adsorción de N2 (77 K) sobre las características texturales de muestras comerciales de estearato de magnesio de grado vegetal. Los resultados obtenidos a partir del modelado de las isotermas de adsorción de N2 se analizan, principalmente, en términos del comportamiento térmico de las muestras empleadas, que se determina mediante mediciones por calorimetría diferencial de barrido (Figura 1).

Figura 1. Resultados de la calorimetría diferencial de barrido de una de las muestras de estearato de magnesio.

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

20 40 60 80 100 120 140 160

Temperatura [°C]

Flu

jo d

e c

alo

r [W

/g]



P45

Efecto del precursor y las condiciones de operación en el desarrollo de la estructura porosa de telas de carbón activado

M. E. Ramos, J. D. González, P. R. Bonelli, A. L. Cukierman* Programa de Investigación y Desarrollo de Fuentes Alternativas de Materias Primas y Energía

(PINMATE), Departamento de Industrias, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Intendente Güiraldes 2620, Ciudad Universitaria, C1428BGA,

Buenos Aires, (Argentina). TE: 54-11-4576-3383 * e mail = [email protected]

En los últimos años se ha incrementado el interés en el desarrollo de telas de carbón activado (TCAs) debido a las ventajas tecnológicas que presenta este material respecto de las formas tradicionales de carbones activados más utilizadas (en polvo y granular). El pequeño diámetro de las fibras de las TCAs y la exposición directa de sus microporos al medio ambiente circundante minimizan los efectos de difusión y, por consiguiente, conducen a mayores velocidades de adsorción, mayor eficiencia, y menor pérdida de carga en unidades de adsorción. Las TCAs pueden adaptarse a diferentes configuraciones y su naturaleza continua permite extender su empleo en aplicaciones eléctricas, y la regeneración de las mismas empleando el efecto Joule. Para el desarrollo de las TCAs se han utilizado diferentes tipos de precursores, tejidos de celulosa y celulosa regenerada, como así también precursores sintéticos, entre ellos PAN (poliacrilonitrilo). Sin embargo, la mayoría de los estudios se han llevado a cabo empleando un único tipo de precursor como material de partida. En este trabajo se estudia comparativamente la incidencia de la utilización de un precursor celulósico y otro de celulosa regenerada, en las propiedades de las TCAs obtenidas por medio del proceso de activación química con H3PO4. Se analiza influencia de la temperatura final de tratamiento térmico y la concentración del agente activante en las características texturales y morfológicas del producto final. Además, se caracteriza el efecto del reactivo químico empleado en la etapa de impregnación, en el comportamiento térmico de cada precursor mediante análisis termogravimétrico (TGA) de los dos tejidos sin tratar e impregnados.

Micrografías SEM de: a) precursor celulósico, b) TCA preparada a partir de dicho precursor (H3PO4 = 10 % p/p, T = 950 ºC)

50 μm 50 μm

a b



P46 Caracterización de la superficie de nanotubos de carbono mediante adsorción

de nitrógeno D. A. Zilli, P. R. Bonelli, A. L. Cukierman*

Programa de Investigación y Desarrollo de Fuentes Alternativas de Materias Primas y Energía (PINMATE) – Depto Industrias. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Cátedra

Farmacotecnia II - Depto Tecnología Farmacéutica. Universidad de Buenos Aires. Intendente Güiraldes 2620. Ciudad Universitaria. (C1428BGA) Buenos Aires (Argentina).

Instituto Sábato – Universidad Nacional Gral. San Martín – Comisión Nacional de Energía Atómica. Buenos Aires (Argentina) * e-mail: [email protected]

Los nanotubos de carbono han sido objeto de intensa investigación en diferentes disciplinas desde su descubrimiento, por su potencialidad de generar innovaciones tecnológicas en variadas aplicaciones, entre las cuales la factibilidad de utilizar los mismos como emisores de campo, en almacenamiento de gases (celdas de H2), sensores y biosensores, constituyen algunos ejemplos promisorios de aplicación. Esto se debe a que las estructuras que caracterizan a los nanotubos de carbono les confieren propiedades excepcionales. En particular, la exploración de algunas aplicaciones requiere el conocimiento de las características superficiales de los nanotubos de carbono, que dependen de las rutas y estrategias de síntesis y/o de tratamientos ulteriores de los nanotubos. En este contexto, en el presente trabajo se aborda la caracterización de la superficie de nanotubos de carbono de pared multi-capa, sintetizados mediante deposición química en fase vapor de compuestos organometálicos bajo flujo de Ar e H2. Con este propósito, se determinan las isotermas de adsorción de N2 (77 K) y se aplican modelos convencionales y que consideran la dimensión fractal de la superficie. Se examina la incidencia de la temperatura de reacción, la especie metálica del precursor (Fe, Co) y el empaquetamiento de los nanotubos de carbono en su conjunto, alineados, al azar (Figura 1), sobre las características superficiales.

Figura 1. Nanotubos de carbono sintetizados a partir del precursor compuesto por Fe:

a) auto-alineados en el proceso de síntesis, b) desalineados por procesamiento ulterior.



P47

Obtención de carbones activados a partir de cáscaras de semillas de girasol para el tratamiento de efluentes líquidos contaminados con cinc

C. M. Troccoli, M. E. Ramos, P. R. Bonelli, A. L. Cukierman* Programa de Investigación y Desarrollo de Fuentes Alternativas de Materias Primas y Energía

(PINMATE), Departamento de Industrias, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Intendente Güiraldes 2620, Ciudad Universitaria, C1428BGA,

Buenos Aires, (Argentina). TE: 54-11-4576-3383 * e mail : [email protected]

Entre los diferentes métodos para remover metales pesados de ecosistemas acuáticos, la adsorción empleando carbones activados (CAs) resulta una alternativa atractiva para el tratamiento de aguas contaminadas con pequeñas cantidades de metales tóxicos y su aplicación ha sido especialmente recomendada a fin de alcanzar los límites de admisibilidad establecidos por los entes reguladores. Si bien el empleo de carbones activados para la remoción de compuestos orgánicos en fase líquida es de larga data, la utilización de estos adsorbentes en la eliminación de iones metálicos presentes en el agua en bajas concentraciones, es relativamente reciente. Debido a la creciente demanda de carbones activados, en los últimos años, se han intensificado las investigaciones para el desarrollo de estos adsorbentes a partir de precursores abundantes y renovables. En este sentido, se ha explorado la posibilidad de utilizar subproductos agroindustriales como precursores para la obtención de CAs especialmente aptos para el tratamiento de aguas contaminadas con metales pesados, debido a su abundancia, amplia disponibilidad y bajo costo. Su conversión en productos de utilidad contribuye, además, a remediar algunos problemas de contaminación del medio ambiente, derivados de la acumulación de estos residuos. En particular, las cáscaras de semillas de girasol, generadas en la etapa de descascarado, previa a la extracción del aceite de esta oleaginosa en su industrialización, constituyen materias primas atractivas, en nuestro país, para su potencial conversión en CAs. En el presente trabajo, se estudia la factibilidad de desarrollar CAs a partir de cáscaras de semillas de girasol mediante el proceso de activación química empleando una solución de H3PO4 como agente activante, para su aplicación específica en la remoción de iones cinc a partir de soluciones diluidas empleadas como modelo de aguas contaminadas con pequeñas cantidades de esta especie metálica. Asimismo, se lleva a cabo la caracterización química, textural y morfológica tanto del precursor como de los carbones activados obtenidos. Las características físico químicas y la capacidad adsortiva de los carbones obtenidos, se comparan con las de un carbón activado comercial.

Micrografías SEM (520 x): a) cáscaras de semilla de girasol, b) carbón activado obtenido a partir de dicho precursor (H3PO4 50%, T = 500 ºC)

a b



P48

Agricultural wastes as adsorbents for azo dyes Johann F. Osma, José L. Toca Herrera, Susana Rodríguez Couto

Department of Chemical Engineering, Rovira i Virgili University, Av. Països Catalans 26, 43007 Tarragona, Spain

Reactive azo dyes released from textile dyeing plants are highly recalcitrant to conventional wastewater treatment processes. Among the numerous existing techniques for dye removal, adsorption gives the best results as it can be used to remove different types of dyes (1). Activated carbon is a common and effective dye adsorbent, but its operational costs and high price have stimulated the search for low price adsorbents. A good alternative is the use of solid wastes from the agricultural industry (2). Fruit peelings, hulls and shells are low-cost adsorbents. In this study we investigated the adsorbent capability of mandarin peelings (MP) and sunflower seed shells (SFS) for the removal of the diazo dye Reactive Black 5 (RB5) from an aqueous solution. MP and SFS adsorbed a similar percentage of dye, 75% and 85%, respectively. Despite the relatively small difference, the SFS-based process led to an almost uncoloured solution (Figure 1). To the best of our knowledge SFS have not been used as a dye adsorbent before this study.

Figure 1: a) aqueous solution after SFS treatment, b) aqueous solution after MP treatment, c) initial RB5 aqueous solution (50 mg/L) References

1.-Ho, Y.S. and McKay, G. Sorption of dyes and copper ions onto biosorbents. Process Biochem. 38 (2003) 1047–1061.

2.-Crin, G. Non-conventional low-cost adsorbents for dye removal: A review. Bioresource Technology 97 (2006) 1061–1085.

a b c



P49

Adsorción de metales en sistemas binarios usando adsorbentes obtenidos a partir de lodos de depuradora de aguas residuales

F. Rozada, A. Morán, M. Oteroa y A.I. García Ingeniería Química. Instituto de Recursos Naturales (IRENA). Universidad de León, Avda.

Portugal 41, 24071 León aCESAM. Department of Chemistry, Campus de Santiago, 3810-193 Aveiro (Portugal)

El incremento de la necesidad legal y ambiental de descontaminación de las aguas residuales otorga una notable importancia al uso de los adsorbentes con este fin, ya que permiten obtener efluentes de gran calidad. Los carbones activos son muy empleados en procesos de depuración de metales. Los carbones activos se obtienen de materiales carbonosos. Una interesante idea radica en emplear residuos de difícil gestión como materia prima para su generación, valorizando los mismos. En este estudio se continúa la línea de investigación por la que se emplean con este fin lodos de depuradora. Se va a analizar su capacidad de adsorción frente a ciertos metales, realizando pruebas son sistemas binarios de metales. Para ello se van a utilizar dos tipos de adsorbentes, uno producido mediante activación química con ZnCl2 (AS), el cual presenta un mayor área superficial y porosidad (472 m2/g de área BET, así como 0.05 y 0.22 cm3/g de volumen de micro a mesoporos respectivamente) y otro obtenido únicamente mediante pirolisis de los lodos (PS). Los ensayos de absorción han sido llevados a cabo en fase líquida, con cuatro metales: Hg(II), Pb(II), Cu(II) y Cr(II) en sistemas binarios. Se ha trabajado a pH constante, fijándolo mediante disoluciones reguladoras. El pH utilizado ha sido el óptimo en cada caso, obteniendo estos datos de ensayos de absorción de metales individualmente. Los resultados muestran que el carbón activado químicamente presentan una mayor capacidad de adsorción en todos los casos, así como que el Hg(II) es el metal mejor adsorbido, seguido del Pb(II) y finalmente el Cu(II) y el Cr(III) con resultados similares. La cantidad total de metal adsorbido depende del sistema binario. Los resultados han sido ajustados satisfactoriamente a los modelos de Freundlich y Langmuir.



P50

Adsorción de Ni(II) en lignina precipitada de licores negros F. Herrea, J. Velásquez y G. Quintana

Grupo Pulpa y Papel, Universidad Pontificia Bolivariana Circular 1ª No. 70 – 01 Medellín (Colombia)

La industria papelera, como resultado de su proceso productivo, genera grandes cantidades del desecho conocido como licor negro; éste presenta un pH extremadamente alto y una fuerte demanda química de oxígeno que obligan a someterlo a un tratamiento especial en el cual se recuperan reactivos químicos y se aprovecha el poder calorífico de la lignina. Por otro lado, un sin número de industrias descargan cantidades considerables de metales pesados que son elementos nocivos para el bienestar de los seres vivos, uno de los metales pesados que con mayor frecuencia se encuentra en la contaminación de efluentes líquidos es el Ni(II). Se ha encontrado que los materiales lignocelulósicos, en particular la lignina, tienen un alto potencial como material adsorbente de estos metales. El licor negro utilizado, proveniente del pulpeo a la sosa del bagazo de caña de azúcar, se somete a un proceso de acidificación hasta pH 2 con ácido sulfúrico para precipitar la lignina presente en el licor. Posteriormente el licor se filtra para separar la lignina, la cual se lava y luego se seca a 100°C. La lignina seca se tritura hasta obtener partículas entre 104 a 249 m con el fin de obtener un tamaño adecuado para ser usada como adsorbente. Las isotermas de adsorción se construyen mediante la adición de diferentes dosis de lignina en contacto con una solución de Níquel (II) a 20 ppm, sometiéndolas a agitación invertida por 8 horas. La concentración de equilibrio es determinada mediante absorción atómica. Las curvas de ruptura son construidas haciendo pasar solución de Ni(II) a través de un lecho empacado de lignina y la concentración efluente medida a través del tiempo para establecer el comportamiento del sistema en procesos continuos. Las isotermas de adsorción y las curvas de rompimiento fueron ajustadas a diferentes modelos matemáticos. Para las isotermas fueron utilizados modelos del tipo Langmuir y Freundlich las curvas de rompimiento se ajustaron a los modelos para bioadsorbentes propuesto por Belter y Cussler y luego modificados por Chu. Los resultados obtenidos demostraron la capacidad de la lignina para adsorber Níquel en porcentajes cercanos al 40%. La isoterma de adsorción asociada mostró un comportamiento desfavorable para la adsorción del Ni(II), los datos presentaron un mejor ajuste al modelo tipo Langmuir pudiéndose encontrar los parámetros de la ecuación con coeficiente de determinación (R2) de 0.992. En los ensayos en continuo se encontró un tiempo de saturación del lecho mayor a 100 horas y un tiempo de ruptura de 27 horas, el modelo propuesto por Chu describe con buen ajuste la curva de ruptura, el coeficiente de determinación (R2) calculado es de 0.998. Fue posible recuperar la biomasa gracias sobre todo al comportamiento desfavorable de la isoterma de adsorción.



P51 Imbibición de disoluciones acuosas de baja concentración de los tensioactivos

SDS y Triton X-100 en columnas porosas hidrofílicas de fluoruro cálcico M. L. González-Martín, L. Labajos-Broncano, J. A. Antequera-Barroso, J. M. Bruque.

Departamento de Física,Universidad de Extremadura 06071 Badajoz (España)

Hemos llevado a cabo un estudio experimental sobre la imbibición de disoluciones acuosas de baja concentración de dos tensioactivos en columnas porosas, fabricadas mediante compactación de un sólido hidrofílico en forma pulverulenta. La elección de los tensioactivos ha estado motivada por el diferente comportamiento interfacial que ellos muestran cuando se estudia su adsorción sobre fluoruro cálcico [1]. Concretamente, ellos son, el tensioactivo iónico SDS, que se adsorbe sobre la superficie del sólido en disolución acuosa, y el no iónico Triton X-100, que no lo hace cuando se encuentra en las mismas condiciones que el SDS. Con este trabajo pretendemos estudiar qué diferencias introduce la adsorción del tensioactivo en el ascenso capilar de las disoluciones con respecto al comportamiento observado para el agua, ya que se espera que este proceso modifique los parámetros característicos de la imbibición, como son la tensión superficial y el ángulo de contacto [2-4]. Los resultados obtenidos señalan que la imbibición de las disoluciones acuosas de estos dos tensioactivos no depende de la concentración de las disoluciones, desarrollándose de forma idéntica a la observada para el agua. Para entender las causas que dan lugar a este inesperado comportamiento hemos llevado a cabo un análisis teórico sobre la relación que existe entre la adsorción y la imbibición. Hemos concluido que en ambos casos, la ausencia de adsorción de ambos tensioactivos en la interfase sólido-líquido es la causa que origina el comportamiento observado. Este hecho, si bien es claro en el caso del Triton X-100, donde se demuestra de forma experimental que el fluoruro cálcico no lo adsorbe en disolución acuosa, no deja de estar exento de dudas para el SDS, ya que del mismo modo se comprueba que sí es adsorbido por este sólido. Para justificar este último caso, hemos encontrado argumentos plausibles que indican que, debido al movimiento espontáneo del agua en el medio poroso sin necesidad de añadir tensioactivo, la ausencia de adsorción únicamente ocurre en aquella zona de influencia situada alrededor de la línea de triple contacto donde las energías libres interfaciales tienen un marcado efecto sobre los fenómenos interfaciales.

[1] González-Martín, M. L.; Rochester, C. H. J. Chem. Soc. Faraday Trans. I 1992, 88(6), 873.

[2] Hodgson, K. T.; Berg, J. C. J. Colloid Interface Sci. 1988, 121, 22. [3] Tiberg, F.; Zhmud, B.; Hallstensson, K.; von Bahr, M. Phys. Chem. Chem. Phys. 2000,

2, 5189. [4] Starov, V. M. J. Colloid Interface Sci. 2004, 270, 180.

Agradecimientos: Este trabajo ha sido realizado gracias a la financiación dada por la Consejería de Infraestructuras y Desarrollo Tecnológico (Junta de Extremadura), dentro del III Plan Regional de Investigación, Desarrollo e Innovación de Extremadura (proyecto nº 3PR05C011). A su vex, J. A. A. B. agradece a la fundación “Valhondo Calaf” la beca concedida para la realización de su tesis doctoral.



P52 Eliminación del arsénico contenido en aguas de pozo del Estado de Chihuahua

(México) mediante la utilización de carbones dopados con Fe G. Muñiz-Chávez1, V. Fierro2, A. Celzard2, J.F. Marêché2, G. Furdin2, G. Gonzalez-Sánchez3,

M. L. Ballinas-Casarrubias1 1Facultad de Ciencias Químicas, Universidad Autónoma de Chihuahua, Ciudad Universitaria S/N, Chihuahua, Chih., Mexico; 2Laboratoire de Chimie du Solide Minéral, Université Henri

Poincaré - Nancy I, UMR - CNRS 7555, BP 239,54506 Vandoeuvre-lès-Nancy, France ; 3Centro de Investigación en Materiales Avanzados (CIMAV), Miguel de Cervantes 120, Complejo

Industrial Chihuahua, 31109 Chihuahua, Chih, México Una de las fuentes naturales de arsénico en aguas subterráneas es la presencia de pirita y arsenopirita que se encuentran entre los constituyentes minerales del terreno y la existencia de medios reductores. Así, las grandes presiones y temperaturas a que quedan sometidas las aguas subterráneas profundas pueden originar un medio reductor con incorporación del arsénico al agua subterránea que se moviliza en forma de trióxido de arsénico (As2O3). La presencia de arsénico en las aguas subterráneas también se puede explicar como resultado de la utilización de fungicidas, insecticidas y plaguicidas en general. Muchos de ellos tienen arsénico como compuesto tóxico porque su utilización está indicada para erradicar plagas diversas. En aguas superficiales con alto contenido de oxígeno, la especie más común es el arsénico pentavalente o arseniato (As+5). La Organización Mundial de la Salud (OMS) advierte que la máxima concentración de arsénico en aguas segura para la salud es de 10 ppb. Sin embargo en muchas ocasiones esta cantidad es rebasada y por ejemplo, la concentración de arsénico en aguas de pozo del Estado de Chihuahua (México) puede llegar a ser de hasta 50 veces superior al máximo recomendado por la OMS. Una de las posibilidades de rebajar su concentración por debajo de los límites máximos permitidos es mediante su adsorción con carbón activado. El objetivo de este estudio ha sido el de aumentar la capacidad de adsorción del arsénico de un carbón activado comercial, el NC100 de la compañía PICA, mediante su dopaje con Fe. El carbón comercial fue oxidado para aumentar su capacidad de retención de hierro con distintos oxidantes: HNO3 (a la temperatura de ebullición 3h), H2O2 (a temperatura ambiente), H2O2-H2SO4 (a 50°C durante 1 h) y (NH4)2 S2O8. (a temperatura ambiente durante 18 h). Los carbones oxidados y el carbón comercial se impregnaron con: a) disoluciones de FeCl3 con concentraciones: 0.02, 0.05, 0.1 et 0.2 M, en soluciones de HCl de 0.5 y 3N, con el objetivo de retardar la precipitación del hidróxido; b) disoluciones de FeCl2 de concentración 0.05 y 0.2M. Todos los carbones fueron caracterizados por adsorción de N2 a 77 K, análisis elemental, análisis de Bohem, pHz y análisis térmico. Además, se hicieron análisis complementarios por TEM - EDX para medir el tamaño de las partículas y su dispersión. Los análisis de los carbones preparados con FeCl3 mostraron que el contenido en Fe era inferior al 1% en masa mientras que la utilización de disoluciones de FeCl2 permitió aumentar el contenido de Fe hasta el 7%. En todos los casos se obtuvieron nanopartículas de hierro bien dispersas. La capacidad para la adsorción de hierro de todos los carbones preparados ha sido probada con aguas de pozo del estado de Chihuahua (México). Los carbones preparados han mostrado una adsorción de arsénico mejor que la del carbón comercial de partida y directamente ligada a su contenido en hierro.



P53

Oxidación de carbones activados: aplicación a la decoloración de vinagres I. Achaerandio, G. Güell, M. Ferrando, F. López.

Departament d’Enginyeria Química, Unitat d’Enologia del CeRTA (Generalitat de Catalunya), Facultat d’Enologia, URV, Av. Països Catalans 26, 43007- Tarragona (España)

El vinagre que se emplea normalmente en la industria conservera y de salsas debe ser transparente y homogéneo, siendo por ello necesario decolorarlo. Igualmente en otros vinagres puede ser necesario eliminar compuestos oxidados que le pueden dar un aspecto desagradable al consumidor. El procedimiento habitual de decolorar vinagres es mediante el empleo de carbones activados en polvo (PAC). Este tratamiento se emplea por la gran superficie de adsorción que se consigue, no obstante este procedimiento genera importantes cantidades de residuos, pérdidas de producto y elevados costes de operación, ya que se trata de un proceso discontinuo. En este trabajo se plantea usar carbones activados granulados (GAC) obtenido a partir de huesos de oliva como alternativa al PAC, ya que se pueden empacar en una columna, de manera que el proceso de decoloración se pueda realizar en continuo. Dado que el proceso de adsorción con GAC puede ser limitado por problemas difusionales, en este trabajo se estudiará el efecto de modificar el GAC mediante oxidación con aire a 350ºC, analizando la influencia del tiempo de oxidación sobre la capacidad de decoloración del GAC y sus características físico-químicas. El vinagre empleado en este estudio ha sido un vinagre blanco (6º acéticos) con una Intensidad Colorante Modificada (ICM) de 0.118. En la Figura 1 se presentan la variación de la reducción de la ICM y el porcentaje de mesoporosidad de los GAC obtenidos con el tratamiento mediante la oxidación con aire a una temperatura de 350ºC en función del tiempo de oxidación.

0

20

40

60

80

100

0 5 10 15 20

tiempo oxidación (h)

Red

ucció

n IC

M (

%)

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a m

eso

po

ros (

%)

ICM

area mesoporos

Figura 1. Variación de la mesoporosidad del carbón activado granulado (GAC) con el tiempo de oxidación (a 350ºC) y reducción de la intensidad colorante modificada (ICM) con los diferentes GAC modificados. El tratamiento de oxidación ha provocado un aumento de la mesoporosidad del GAC del 17% al 35% para los tratamientos de oxidación superiores a 4 horas. Este aumento de mesoporosidad ha representado una mayor capacidad de decoloración del carbón sobre el vinagre, pasando de una reducción de la ICM del 30 al 80-85% para los GAC obtenidos con tratamientos de oxidación superiores a 4 horas. Este aumento de la capacidad de decoloración no se explica solo por variaciones estructurales, sino que va asociada también con un aumento de la funcionalidad del GAC debido a la oxidación con aire.



P54

Tratamiento de Licores Ácidos Contaminados con Ni y V con Adsorbentes Preparados a Partir de Licor Negro de Kraft

L. Delgado, F. Bustamante, N. Pérez, C. Guerrero Grupo de Tecnologías Alternativas Limpias (TECALL)-Universidad Simón Bolívar- Apdo. Postal 89000- Caracas 1080-A- Venezuela-Phone: (+ 58 212) 9063305- Fax: (+ 58 212)

9063303 e-mail: [email protected]

Utilizando como fuente licor negro de Kraft suministrado por una empresa papelera que procesa madera de Pino Caribe y Gmelina, se prepararon tres tipos de materiales adsorbentes. Caso 1: se llevó a pH=2 el licor negro de Kraft mediante tratamiento con Ácido Sulfúrico seguido de la adición de 1-Octanol y Acetato de Etilo. Caso 2: se llevó a pH=7 el licor negro de Kraft mediante tratamiento simple con ácido sulfúrico. Caso 3: el licor negro se sometió a evaporación total hasta lograr la formación de un sólido pastoso el cual fue caracterizado conjuntamente con los obtenidos en los Casos 1 y 2. Posteriormente se evaluó la capacidad adsortiva de los sólidos obtenidos al ser utilizados en el tratamiento de licores ácidos contaminados con soluciones concentradas de Vanadio y Níquel. Una vez efectuada la extracción se analizó mediante técnica Inductively Coupled Plasma (ICP) el contenido de Ni y V remanente en los licores ácidos tratados. Los resultados aportados por la caracterización señalan variaciones importantes en la calidad de los sustituyentes de los adsorbentes según el método de preparación adelantado, no obstante, los tres sólidos estudiados coinciden en poseer mayoría de componentes estructurales alifáticos los cuales se encuentran en primordialmente ya sea como sustituyentes de cadenas metilénicas, metilos terminales, o sustituyentes a grupos aromáticos o a grupos carbonilo y carboxilo. Por otra parte, la caracterización también señala que los sólidos obtenidos no poseen un área superficial importante lo cual indica que la extracción del Ni y el V alcanzada se logra por la vía de la formación de enlaces entre los metales y los grupos de la superficie de los sólidos. Adicionalmente, se observó una adsorción preferencial por el V en todos los casos estudiados la cual podría estar relacionada con el radio iónico de menor tamaño y/o por su alta reactividad frente al oxígeno y carbono. Es importante señalar que la mayor extracción de los dos metales se logra con el adsorbente obtenido a pH=7, lo cual resulta significativo por cuanto para este caso el tamaño de partícula del adsorbente es menor que el alcanzado a pH=2, por cuanto en este último caso la preparación del adsorbente involucra no solamente su precipitación con Ácido Sulfúrico sino además su floculación con el Acetato de Etilo lo cual conduce a la formación de un particulado de mayor tamaño que el obtenido a pH=2.



P55

Activated carbon as catalyst in the CWAO of phenol. Comparison between adsorption and catalytic properties

M. Baricot1, A. Fortuny2, A. Fabregat1, F. Stüber1, C. Bengoa1, J. Font1 1 Departament d’Enginyeria Quimica, Universitat Rovira i Virgili, Av. Països Catalans, 26,

Campus Sescelades, 43007, Tarragona, Catalunya, Spain. 2 Department of Chemical Engineering, Universitat Politècnica de Catalunya, Barcelona,

Catalunya, Spain

Activated carbon (AC) has been typically used as adsorption material. Actually, the characteristics and properties of this material are widely available in the literature and the performance of AC in adsorption has been evaluated and very well related with its textural and surface chemistry properties. Lately, several applications of AC as catalyst has also been reported. In particular, AC has shown to be effective in the wet oxidation of biorefractory compounds, such as phenol. For instance, Stuber et al. (Stuber, et al. 2001) achieved up to 99% of phenol removal in a slurry reactor, at 160ºC and 0.7 MPa of oxygen partial pressure, whereas Fortuny et al. (Fortuny, Font et al. 1998) obtained 68 % of phenol removal in a fixed bed reactor, at 140ºC and 0.9 MPa of oxygen partial pressure, operating at trickle flow regime. Both were using a commercial AC as catalyst. However, the specific AC parameters responsible of its catalytic properties on wet oxidation has not been yet clearly established. The objective of this research work is to find out a relationship between the adsorption capacity of different AC’s and its catalytic performance in the CWAO of phenol. Two commercial AC where characterised by typical techniques like nitrogen adsorption isotherms and Boehm titrations. Subsequently, their surface chemistry was modified. For these latter, thermal treatments under inert gases like H2 and N2 were conducted and the effect of these treatments over the AC surface chemistry was evaluated. Modified AC samples were also characterised with the same techniques than the original carbon. Also, phenol adsorption isotherms were obtained to evaluate the effect of these modifications on the adsorption capacity. Examination of their catalytic properties was carried out for the wet oxidation of phenol in a trickle bed reactor (TBR) at 140ºC and 2 bar of oxygen partial pressure. Finally, a comparison among the parameters ruling the adsorption performance and the catalytic performance was



P56

Un modelo de adsorción basado en dos tipos de centros para interpretar la adsorción heterogénea de fenol en carbón activado

Martín M.J.; Sánchez-Montero, M.J.; Burguillo, F.J.; Izquierdo, C.; Salvador F. Dpto. Química Física. Facultad de Química. U. de Salamanca. 37008 Salamanca

El fenol y sus derivados son contaminantes habituales de las aguas a las que llegan por distintas procedencias. Su eliminación por adsorción en carbón activado (ca) es una práctica habitual y ha sido ampliamente estudiada [1]. Sin embargo, el mecanismo de adsorción no está totalmente esclarecido. La idea más aceptada es que la adsorción de fenol transcurre a través de un proceso de adsorción física, aunque también ocurre un proceso de polimerización catalizada por la superficie del carbón. En este trabajo hemos estudiado la adsorción de fenol sobre dos materiales carbonosos: un ca granular (F-400, Chemviron) y una fibra de carbón activada (ACFY-0204-3-18, Kynol). El estudio recoge los aspectos termodinámicos y cinéticos del proceso, los cuales se complementan con un estudio de Desorción a Temperatura Programada (TPD) con agua líquida y supercrítica. Los resultados muestran que el equilibrio de adsorción queda perfectamente descrito cuando se utiliza el modelo de Langmuir con dos tipos de centros de adsorción con energías de interacción

diferentes: e

em

e

em

cK

cKn

cK

cKn

n

2

2

1

1

11

21

++

+= .

donde n es la cantidad de sustancia adsorbida en el equilibrio por unidad de masa de adsorbente; nm es la cantidad máxima de sustancia adsorbida, que se consigue cuando se completa la monocapa; K es la constante de afinidad o constante de Langmuir que nos informa de la fuerza con la que la molécula del adsorbato está unida a cada centro; ce es la concentración de la fase líquida en el equilibrio y los subíndices 1 y 2 se refieren a cada uno de los centros.Este modelo está propuesto en base a la información proporcionada por el estudio de TPD, que pone de relieve que la desorción de fenol se produce desde dos sitios de adsorción energéticamente muy distintos. Por otro lado, el estudio cinético de la adsorción en flujo sugiere que está controlada por la difusión y que el modelo de Bohart y Adams [2] es capaz de describir aceptablemente el proceso. Las figuras recogen las isotermas de adsorción donde se muestra la contribución de los dos centros y en la tabla los parámetros del ajuste. Agradecimientos Los autores agradecen al Ministerio de Ciencia y Tecnología y a los Fondos FEDER, Proyecto PPQ2003-04717, por el aporte económico recibido y a Aqualia S.A. por las muestras proporcionadas. [1] Radovic, L.R. Chemistry and Physics of Carbon, 27, 227 (2000). [2] Bohart, G., Adams, E., J. Am. Chem. Soc. 42, 523 (1920).

0

100

200

300

0 150 300 450

Ce/(mg dm-3

)

mg

fen

ol

ad

s/g

ca

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n

Fenol adsorbido sobre carbón F-400

Centro 2

Centro 1

313

0

100

200

300

400

0 150 300 450

Ce/(mg dm-3

)

mg f

enol

ad

s/g f

ibra

Fenol adsorbido sobre Fibra

Centro 2

Centro 1

134

Parámetros Carbón Fibra

K1

mg-1

L7,12 10

-36,31 10

-3

K2

mg-1

L0,80 0,78

nm1

mgfenol/g adsorbente

189 319

nm2

mgfenol/g adsorbente

131 147



P57

El uso del carbón activado en polvo en el tratamiento de las intoxicaciones pediátricas

aRascón M.V.; bSánchez-Montero, M.J.; aLópez, J.; bMartín, M.J.; bSalvador, A. aDpto. de Pediatría. Facultad de Medicina. U. de Salamanca. b Dpto. Química Física. Facultad

de Química. U. de Salamanca

De los datos del Instituto Nacional de Toxicología del año 2004 se desprende que, de las 12.710 intoxicaciones en las que se recomendó la utilización del carbón activado, 8.020 casos correspondieron a menores de 14 años. Actualmente las intoxicaciones pediátricas representan el 0,3 % de las consultas en los servicios de urgencias. Por lo general, se producen en el domicilio, de manera accidental, por una sola sustancia, por vía digestiva, debido a la ingestión de algún medicamento o producto doméstico de limpieza. La controversia suscitada de qué procedimiento es el más aconsejable, si el lavado gástrico o la administración de carbón activado, se despejó con las cinco declaraciones de posición publicadas en 1997 por la "American Academy of Clinical Toxicology" y la "European Association of Poisons Centres and Clinical Toxicologist" [1], que confirmaron que el carbón activado era el procedimiento más adecuado para la descontaminación del tubo digestivo en la mayoría de las intoxicaciones. A pesar de esas recomendaciones, en España el uso del carbón activado se limita a los servicios de urgencias hospitalarias, sin embargo está demostrado que para una mayor eficacia su administración debería iniciarse en el domicilio del niño. En España actualmente solo se comercializa un carbón activado para el tratamiento de las intoxicaciones y prácticamente es semejante al usado en otros países de la Unión Europea. Los requisitos de pureza exigidos a un carbón activado para poder ser usado como antídoto en caso de envenenamiento hacen que sean muy pocos los carbones activados que se preparan con este fin. Por otro lado las investigaciones sobre las aplicaciones médicas del carbón activado son muy escasas, sobre todo en lo referente a cuales deberían ser sus características y propiedades. Sin duda alguna, los requisitos más importantes exigidos a un buen carbón activado para ser usado como antídoto, no suelen estar asociados a su gran capacidad de adsorción, sino a que la cinética de adsorción sea muy rápida. Esto con frecuencia es olvidado y de hecho la mayoría de los carbones que se comercializan se anuncian como carbones con un gran área superficial, es decir, muy microporosos y por consiguiente poco apropiados para un rápido proceso de adsorción en disolución. Por estos motivos en este trabajo se investiga el comportamiento del carbón activado A Supra de Norit, uno de los carbones con aplicaciones médicas que más se utiliza en muchos países. Como objetivos concretos de este estudio se analiza el efecto de las características texturales de este carbón en el proceso cinético de la adsorción de dos medicamentos, Paracetamol e Ibuprofeno, que son los productos más habituales en las intoxicaciones pediátricas. Agradecimientos Los autores agradecen a la Junta de Castilla y León, Proyecto SA005/04, por la financiación recibida. [1] Krenzelok, E.P., McGuigan, M., Lheur, P."Position statement: ipecac syrup". J. Toxicol Clin Toxicol. 35, 699 (1997).



P58

Reactividad y evolución de porosidad en la gasificación de una fibra de carbono con co2 a presión atmosférica y a altas presiones

Sánchez-Montero, M.J.; Montero, J.; Izquierdo, C.; Martín, M.J.; Salvador, A.; Salvador, F. Dpto. Química Física. Facultad de Química. Universidad de Salamanca. 37008 Salamanca

Las fibras de carbono activadas son materiales adsorbentes que han suscitado un gran interés en las últimas décadas. Presentan una serie de ventajas frente a los carbones activados: área superficial elevada, distribución de tamaño de poro muy estrecha y diámetro muy pequeño, lo que le confiere una elevada capacidad y velocidad de adsorción. Los procedimientos de preparación están basados en la gasificación controlada de un carbonizado con vapor de agua o CO2 a alta temperatura (800-1000 ºC). Aunque estos procedimientos son muy habituales, el conocimiento que se tiene a cerca de las reacciones es bastante escaso. La reacción global para el caso del CO2 es: COCOC 2

2+

Se sabe que la velocidad está afectada por la presión, habiéndose hecho algunos estudios a presión atmosférica [1] y a presiones ligeramente superiores (de 4 a 36 bar) [2]. En ambos casos se han propuesto mecanismos de reacción bastante complejos y diferentes. En este trabajo se muestra un estudio comparativo de la reactividad de una fibra de carbono con CO2 a presión atmosférica y a 110 bar (condiciones supercríticas), así como la evolución que experimenta la porosidad del carbonizado con ambos tratamientos. Como material de partida se ha utilizado una fibra textil fenólica (Novoloid), suministrada por Kynol y carbonizada por calentamiento progresivo hasta 700 ºC en atmósfera de N2. La fibra se activó con CO2 a 1 y 110 bar a diferentes temperaturas, 750-825 ºC, durante diferentes tiempos de activación, obteniéndose un amplio rango de grados de activación. La figura muestra la evolución del grado de activación frente al tiempo de tratamiento

para la activación a 775 ºC con CO2 supercrítico y CO2 a presión atmosférica. Se observa como la reactividad es muy superior cuando se usa CO2 supercrítico.

La caracterización textural se realizó mediante adsorción de N2 y CO2 a 77 y 273 K respectivamente y SEM. Los resultados muestran que en ambos casos se obtienen fibras de carbono activadas muy microporosas, con un área superficial BET muy grande y un volumen de microporo que puede considerarse como uno de los más elevados para materiales carbonosos adsorbentes descritos en bibliografía. Agradecimientos Los autores agradecen a la Junta de Castilla y León, Proyecto SA005/04, por la financiación recibida. [1] Ergun, S. J. Phys. Chem., 60, 480 (1956). [2] Blackwood, J. D. and Ingeme, A.J.; Aust. J. Chem., 13, 194 (1960)

0

20

40

60

0 20 40 60 80 100

Tiempo (h)

Po

rcen

taje

de

act

iva

ció

n

(%)

Activación con CO 2 a 775 ºC

1 bar

110 bar



P59

Regeneración con agua supercrítica de un carbón activado usado industrialmente en el tratamiento de aguas

Sánchez-Montero, M.J.; Martín, M.J.; Izquierdo, C; Salvador, A.; Salvador, F. Dpto. Química Física. Facultad de Química. Universidad de Salamanca. 37008 Salamanca

Es cada vez más frecuente el empleo del carbón activado (ca) en el tratamiento de corrientes líquidas, tanto industriales como urbanas, contaminadas con diferentes compuestos orgánicos. Este uso prácticamente generalizado ha obligado a desarrollar métodos de regeneración del ca una vez agotado y así salvar las limitaciones económicas derivadas de su alto precio y evitar que se convierta en un residuo contaminado el cual habría que eliminar. Nuestro Grupo ha desarrollado diferentes procedimientos de regeneración de ca, basados en el empleo del agua a alta presión y temperatura en condiciones subcríticas [1], y en condiciones supercriticas (Tª>374 ºC; P>220 bar) [2]. Los estudios realizados con ca comerciales que se saturaban y regeneraban en el laboratorio confirmaron que eran unos procedimientos muy eficaces. No obstante, es necesario comprobar si estos procedimientos de regeneración seguían siendo efectivos con ca agotados usados a nivel industrial. En este trabajo presentamos un estudio de regeneración con agua supercrítica de un ca, Carbasorb 538 (suministrado por Chemviron), utilizado durante tres años en la planta potabilizadora de agua de Salamanca. El objetivo final de este estudio es optimizar, desde el punto de vista económico, el proceso de regeneración, siendo el volumen de agua utilizado durante la regeneración el parámetro más importante. En los ensayos de regeneración distintas muestras de ca agotado se sometieron a la acción del agua supercrítica a 625 ºC y 250 bar, con un caudal de 0.5 cm3min-1, durante diferentes periodos de tiempo. El estudió se centró fundamentalmente en la relación cantidad de agua/masa de carbón. Para analizar la eficacia del proceso de regeneración se contrastaron las curvas de ruptura de adsorción de fenol sobre el carbón original y el regenerado. El estudio se completó con un análisis de las características texturales del carbón original y los regenerados mediante adsorción de N2 y CO2 a 77 y 273K, respectivamente. La tabla recoge los efectos de las diferentes variables investigadas así como la eficacia de la regeneración en cada uno de los ensayos. En todos los casos, excepto cuando se emplea agua subcrítica (350 ºC), la eficacia de la regeneración es muy alta, igual o superior al 90 %. Para un caudal de agua constante, la eficacia de la regeneración mejora con el tiempo de tratamiento y parece que es independiente de la cantidad de carbón tratado. Masa carbón G

Caudal agua cm3min-1

Temperatura ºC

Relación caudal/masa

Tiempo min

Volumen total cm3

Volumen total/masa

Eficacia %

0.38 0.5 625 1.32 3 1.5 3.95 90 0.38 0.5 625 1.32 5 2.5 6.58 92 0.38 0.5 625 1.32 10 5 13.16 98 10.0 0.5 625 0.05 10 5 0.5 97 10.0 0.5 350 0.05 10 5 0.5 82

El estudio de los parámetros texturales reveló que el carbón regenerado con agua supercrítica recupera las características texturales del carbón original.

Agradecimientos Los autores agradecen al Ministerio de Ciencia y Tecnología y a los Fondos FEDER, Proyecto PPQ2003-04717, por el aporte económico recibido y a Aqualia S.A. por las muestras proporcionadas. [1] Salvador, F. and Sánchez-Jiménez, C. Carbon, 37, 577 (1999). [2] Sánchez-Montero, M.J., Salvador-Palacios, F., Salvador Palacios, A., Martín-Rodríguez, M.J. Materials Science Forum, 514-516, 1742 (2006).



P60

Incremento de la retención de amonio por medio de productos zeolíticos, mediante su sodificación con agua de mar. A.Alonso, J.M. López Alcalá y J. López Ruiz

Grupo de Investigación Zeolitas. Universidad de Cádiz. CASEM

La eliminación de amonio por parte de productos de naturaleza zeolítica, es un tratamiento descontaminante que viene siendo estudiado por nosotros desde hace tiempo, algunos de cuyos resultados hemos expuesto en anteriores Reuniones Ibéricas del Grupo de Adsorción; la última vez en Lugo ( 2005). Los rendimientos de eliminación que se consiguen dependen en notable medida, de la salinidad de las aguas en las que estén presentes los referidos cationes. En agua destilada las retenciones son mucho mayores que en aguas de alta salinidad. Nuestros estudios se refieren generalmente a concentraciones amónicas del orden de 10 mg NH4

+/litro, en cualquier tipo de agua (destilada, doméstica o salina). Por otra parte, la sodificación es una técnica que aumenta la capacidad de retención amónica de determinadas variedades zeolíticas. Por ejemplo, una filipsita sodificada la aumenta hasta conseguir eliminaciones del 100% del amonio presente en agua destilada, y del 46% en agua de alta salinidad. En la presente Reunión continuamos dando a conocer rendimientos eliminatorios, obtenidos esta vez a través de sodificación por sencillo tratamiento con agua de mar, en cuyo caso las eliminaciones siguen siendo de orden similar a las que se han conseguido anteriormente con procedimientos convencionales (disoluciones de NaCl al 20%). BIBLIOGRAFÍA. - A.Alonso, J.M.López Alcalá y J.López Ruiz. 2005. Acción de PNZs en retenciones

amónicas. XXX Reunión Bienal de la Real Sociedad Española de Química. Lugo (España). - J.M.López Alcalá and J. López Ruiz. 2001. Elimination of ammonium in seawater by zeolitic

products. Studies in Surface Science and Catalysis. 135: 372. - L.Weatherley, N. Miladinovic, and J. López Ruiz. 2003. In “Water Pollution. VII Modeling,

Measuring and Prediction. Brebia, Almorza and Sales (Eds.). pp 250-259”.

AGRADECIMIENTO.- Este trabajo ha sido posible llevarlo a cabo gracias a la Ayuda recibida del Ministerio de Educación y Ciencia, para el desarrollo de un Proyecto titulado “Eliminación de amonio contenido en aguas salinas, por medio de productos zeolíticos” (PRQ 2003-07367).).



P61

Estudio del aprovechamiento del estiercol porcino como precursor de carbón activo

Cócera M1., Gascó G2, Blanco C.G3., Méndez A.4

1Universidad Católica de Ávila. C/ Los Canteros sn. 05003 Ávila 2Departamento de Edafología. E.T.S.I. Agrónomos. Universidad Politécnica de Madrid. 28040

Madrid 3 Instituto Nacional del Carbón. C/ Francisco Pintado Fe 33011 Oviedo.

4 Departamento de Química Industrial y Polímeros. EUITI. Universidad Politécnica de Madrid. Ronda de Valencia nº3. 28012 Madrid. Spain. e-mail: [email protected].

Teléfono: 913367682.

La Comunidad de Castilla y León posee casi 15% del total de las casi 25 millones de cabezas porcinas de España. Esto supone una producción de purines, que son las deyecciones líquidas excretadas por el ganado, de 3.703.500 t/ha.año. Esta gran cantidad de purines deben ser gestionados correctamente para no producir un grave impacto ambiental.

La técnica más común empleada es su aplicación en suelos agrícolas, aunque actualmente se están desarrollando plantas piloto de digestión anaeróbica (biogas), plantas de compostaje o de cogeneración pero que tienen el inconveniente de su alto precio.

Una de las posibles técnicas alternativas de tratamiento de este tipo de residuos es su pirólisis con la que se obtiene un residuo sólido que puede ser utilizado como adsorbente de carbono.

El objetivo del presente estudio es estudiar el comportamiento en pirólisis del purín de cerdo así como su utilización en la eliminación de metales pesados. Para ello, se pirolizó purín de cerdo en un horno eléctrico a 500ºC durante 1 hora y manteniendo un flujo de N2 constante. El material pirolizado obtenido se caracterizó atendiendo a su pH, superficie específica y grupos superficiales. Posteriormente, el material pirolizado se utilizó para eliminar Cu2+ en disolución acuosa. Para ello, se prepararon disoluciones con una concentración de Cu2+ de 25 y 50mgL-1 a pH=3 y pH=5. Los ensayos de eliminación se realizaron con 20mL de disolución a los que se añadieron 50mg del adsorbente. La mezcla se mantuvo en agitación durante 1 hora. Una vez finalizados los experimentos, las mezclas se filtraron y se midió la concentración de Cu2+ por espectrofotometría de absorción atómica. Los resultados obtenidos muestran que en todos los casos es posible eliminar más del 99% del Cu2+ en disolución acuosa.



P62 Estudio del aprovechamiento del lodo de destintado de papel como adsorbente

de carbono Méndez A.1, Barriga S2, Gascó JM2, Fernández F1 , Gascó G2

1 Departamento de Química Industrial y Polímeros. EUITI. Universidad Politécnica de Madrid. Ronda de Valencia nº3. 28012 Madrid. Spain. e-mail: [email protected]. Teléfono:

913367682. 2Departamento de Edafología. E.T.S.I. Agrónomos. Universidad Politécnica de Madrid. 28040

Madrid

El consumo de papel en España asciende a 7,2 millones de toneladas/año siendo el consumo per cápita de 170 kg. Además, en España existen más de 130 fábricas productoras de celulosa y papel con una facturación anual de 4.000 millones de euros. De hecho, se prevé que la industria papelera aumente su producción en más de 1 millón de toneladas en los próximos años lo que supondría un aumento del 19% sobre la producción actual. Esta situación va a desencadenar en que en los próximos años la producción de residuos de la industria papelera aumente considerablemente, por lo que va a ser necesario la búsqueda de las mejores técnicas disponibles para minimizar la producción de residuos en este sector de acuerdo con la Directiva Europea relativa a la Prevención y al Control integrados de la contaminación [1]. El destino tradicional de estos residuos ha sido su deposición en vertedero o su utilización como combustible en los hornos utilizados en la fabricación de materiales. Por este motivo, la búsqueda de líneas de valorización de los residuos que se producen en la industria papelera es uno de los principales objetivos medioambientales del sector. Una de estas técnicas de valorización es la pirólisis o descomposición térmica de compuestos orgánicos en ausencia de O2 y a temperaturas entre los 400 y 800 ºC durante la que se producen una serie de complejas reacciones químicas que llevan a la obtención de 3 fracciones una gaseosa, otra liquida y finalmente el material carbonoso sólido. La fracción sólida, rica en carbono, puede utilizarse para la preparación de adsorbentes de carbono, que aunque tengan menor superficie que los comerciales [2], su bajo precio puede hacerlos de gran interés en aplicaciones que no requieran límites tan restrictivos en la eliminación de contaminantes gaseosos, compuestos orgánicos o colorantes.

El objetivo del presente estudio es evaluar la utilización de adsorbentes de carbono

preparados a partir de la pirólisis de lodos de destintado de papel, ricos en fibras celulósicas, para la eliminación de diferentes colorantes industriales.

Referencias [1] Consejo de Europa. 1996. Directiva 96/61/CE del Consejo relativa a la prevención y al control integrados de la contaminación. Diario Oficial de las Comunidades Europeas L 257/26-38. [2] Méndez, A. Gascó, G. Freitas, M.M.A. Siebielec, G. Stuczynski, T. Figueiredo, J.L. 2005. Preparation of carbon-based adsorbents from pyrolysis and air activation of sewage sludges. Chemical Engineering. Journal. 108: 169-177



P63

Effect of phosphoric acid treatment on the porous texture and fractal dimension of activated carbons prepared from chestnut wood.

E. M. Cuerda, A. Macías and M.A. Díaz Departamento de Química Inorgánica, Facultad de Ciencias. Avda de Elvas s/n

E-06071 Badajoz (SPAIN) The aim of the present study is to analyze the influence of phosphoric acid-chemical activation on the textural properties of activated carbons prepared using chestnut wood as raw material. Different thermal treatment temperatures -ranging from 300 up to 600ºC- and concentrations of the solution of phosphoric acid -1:1, 1:2 and 1:3 water:H3PO4 proportions- have been tested. The characterization of the samples was carried out by physical adsorption of N2 at -196 ºC. From the adsorption isotherms, the micropore volume (Vmi), mesopore volume (Vme) and the specific surface area (SBET) were calculated. The pore size distribution in the micropore range was obtained using the Horvath-Kawazoe (HK) method. Furthermore, for describing the surface roughness of the samples, the fractal dimension (D) was calculated by applying the Frenkel-Halsey-Hill (FHH) method. Finally, the amount of phosphorus loaded on chestnut wood (Xp, expressed as grams of phosphorus per gram of precursor) was determined with the aid of a gravimetric method based on precipitation of quinoline phosphomolibdate. Blank experiments (i.e., those carried out without phosphoric acid treatment) were performed for comparative purpose. The yield of the charring process of chestnut wood between 300 and 600 ºC varies between 38.5 and 44.2% for blank experiments and between 37.2 and 42.3% for samples previously treated. In both cases the yield decreases with increasing temperature, but the impregnation of chestnut wood with H3PO4 prior to heating only causes a slight decrease in yield, which is worth noting. The textural properties of the different samples are summarized in Table1.

From these results it may be concluded that, in all cases, the impregnation develops the microporosity and surface area in the activated carbons. Moreover, Vmi, and SBET usually increase with increasing treatment temperature and Xp. At 600 ºC, however, both textural parameters decrease with respect to 500 ºC. The fractal dimension as a rule follows the same variation pattern shown by Vmi, and SBET. Thus, it increases with increasing temperature and H3PO4 concentrations. At 500 ºC, however, the fractal dimension remains nearly unchanged with the acid concentration, whereas the aforesaid textural parameters significantly increase. At the charring temperature of 600 ºC, also, the fractal dimension decreases and the microporosity and surface area develop with regard to 500 ºC.



P64

Influencia de la geometría de la molécula en la determinación de la DTP de carbones activos

M.V. Navarro, N.A Seaton Institute of Materials and Processes, University of Edinburgh, EH9 3JL, UK

Carbones activos, materiales muy porosos de carbono, pueden producirse a partir de diversos materiales carbonosos como carbón, lignito o residuos de agricultura. Cuando estos sólidos son sometidos a un proceso de activación, se produce un sistema interno de poros intrincado debido a su origen natural. Para caracterizar la red de poros se utilizan distintas técnicas de las que la más utilizada es la adsorción de gas para tener una medida indirecta de la Distribución de Tamaño de Poro, DTP. Esta DTP se obtiene resolviendo la ecuación:

=0

)(),,(),( dwwfPTwPTN i i=1,….,n [1]

Donde N(T,P) es la cantidad adsorbida experimentalmente a una temperatura T y una presión P, (w,T,P) es la isoterma del poro modelo calculada usando simulación Grand Canonical Monte

Carlo, GCMC, f(w) es la DTP y n es el número de medidas de adsorción utilizadas en el análisis.

Diversas cuestiones surgen cuando se interpretan los resultados de esta ecuación: • Debido al carácter “ill-posed” de la ecuación integral de adsorción, con qué exactitud

representa la DTP obtenida la estructura real del adsorbente? • Está basada en isotermas en poros modelo, con qué exactitud se describen los poros del

sólido con este modelo? • Como influye la elección de adsorbato (particularmente su tamaño y forma) en el cálculo

de la DTP?

En este estudio se ha usado nitrógeno y fenantreno, dos moléculas con geometrías muy distintas. Se han usado simulaciones GCMC en poros de rendija formado por paredes de átomos de carbono con disposición grafítica. Las moléculas de nitrógeno se han descrito como linear con dos centros atómicos mientras que las de fenantreno, compuestas por 3 anillos bencénicos, se han descrito como moléculas planas con 14 centros. Para obtener la DTP se usan las isotermas de nitrógeno a 77 K y fenantreno a 423 K de 3 muestras distintas.

0

0.005

0.01

0.015

0.02

0.025

0.03

0.035

0.04

5 10 15 20Pore width, A

dV

/dw

(c

m3/g

-A)

N2

PHE

Figura 1. DTPs obtenidas a partir de las isotermas de nitrógeno y fenantreno.

Se han comparado las DTPs obtenidas a partir de nitrógeno y fenantreno y se observa un menor detalle para las de fenantreno. Las diferencias se pueden deber, i) a procesos de conectividad en la red porosa, que reduce el acceso de fenantreno al sólido, ii) a una descripción menos exacta del heterogéno sólido real debido al mayor tamaño y planaridad de la molécula de fenantreno. Estos resultados apuntan la necesidad de realizar estudios más detallados del proceso de adsorción cuando se trata de moléculas distintas de la usada para la caracterización del sólido.



P65

Adsorción de hidrógeno y metano en poros de carbono mediante simulación molecular

G. Calleja, B. Coto y A.M. Morales-Cas Dpto. de Tecnología Química y Ambiental, ESCET, Universidad Rey Juan Carlos

c/ Tulipán s/n 28933 Móstoles (Madrid) Una de las alternativas al uso de combustibles fósiles es la combinación de motores eléctricos y pilas de combustible que requieren hidrógeno de elevada pureza. La adsorción en materiales porosos es una de las técnicas consideradas en el almacenamiento seguro y eficiente de hidrógeno para este tipo de aplicaciones. En este sentido, en los últimos años se ha propuesto el uso de diversos materiales adsorbentes, entre ellos los adsorbentes carbonosos. En el caso concreto de los nanotubos de carbono existe cierta discrepancia entre los resultados de adsorción de hidrógeno que se puede obtener en este tipo de materiales (1). En este ámbito, el presente trabajo aborda el estudio de la fisisorción de hidrógeno y sus mezclas con metano en materiales adsorbentes carbonosos mediante técnicas de simulación molecular. Se ha utilizado el método de Monte Carlo en el colectivo Gran Canónico (2). A partir de estos resultados es posible cuantificar la extensión de la fisisorción y las características de la fase adsorbida. Así, se han simulado las isotermas de adsorción de ambos compuestos a temperatura ambiente y poros de tamaños comprendidos entre 0,46 y 4,16 nm; además, se han obtenido los perfiles de densidad de estos adsorbatos en el interior de las cavidades y la función de distribución de energía de adsorción (3) en los diferentes casos estudiados. En la Figura se muestran los perfiles de densidad de hidrógeno y metano que se obtienen al adsorber una mezcla (yCH4 = 0,2; yH2 = 0,8), así como la función de distribución de energía de adsorción para esta mezcla adsorbida en un poro de geometría de rendija y paredes carbonosas.

Las características del hidrógeno adsorbido son intermedias entre una fase adsorbida y una fase comprimida; no se observa la estructuración en capas del adsorbato. Por otra parte, al estudiar la adsorción de mezclas de hidrógeno con metano se pone de manifiesto la disminución de la selectividad hacia el metano al aumentar la presión, por adsorción de hidrógeno sobre la monocapa de metano que se forma sobre la pared del poro, que, a su vez, provoca que el hidrógeno se encuentre en un estado energético inferior al correspondiente a la adsorción del compuesto puro.

(1) Darkrim, F. L. et al. Int. J. Hydrog. Energy, 27, 193 (2002) (2) Frenkel, D., Smit, B. “Understanding Molecular Simulation”, Academic Press, London (2002) (3) Calleja, G. et al., Appl. Surf. Sci., 252, 4345 (2006)

-25 -20 -15 -10 -5 0

M etano

D = 1,66 nm

N (ESF) / u.a. 10-1

N (ESF) / u.a.

ESF / ε

SF

Hidr�geno

(b)

Perfil de densidad de moléculas Función de distribución de energía de adsorción

0.0

0.1

0.2

0.3

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5

0

1

2

3 M etano(a) D = 1,66 nm

ρ*

r / σ SF

Hidrógeno



P66

Modelo Primitivo para la adsorción de fluidos en Microporos Desordenados. Mariana Olivares1, Orest Pizio1 y J. Noé F. Herrera1

1Facultad de Ciencias Físico-Matemáticas BUAP, apartado postal 1152, colonia Centro Puebla Pue. México 72001

En este trabajo se estudia el fenómeno de adsorción de un gas-líquido por una superficie sólida a través del método de ecuaciones integrales en la teoría de fluidos en su forma de replicas, logrando así entender aspectos microscópicos presentes durante la adsorción de un fluido de esferas duras en un adsorbente. Del mismo modo buscamos una buena descripción del tamaño de poros y el área de superficie dada para la adsorción de un fluido de prueba. A través de lo antes mencionado es posible el cálculo de las isotermas de adsorción de las matrices con diferentes porosidades y diferentes distribuciones de tamaño de poro, así como la estructura microscópica del adsorbato en términos de las funciones de distribución. Las isotermas antes mencionadas son de tipo BET, las cuales pueden ser transformadas en isotermas de tipo real al modificar los programas introduciendo diámetros efectivos. Todo esto es con el fin de lograr una descripción más extensa y cercana a la realidad del fenómeno de adsorción.



P67

Protein patterning through Micro-contact printing and Layer-by-Layer technique

V. Saravia1, M. Nolte2, S. Kuepcue3, A. Fery2, D. Pum3, U. B. Sleytr3 and J. L. Toca-Herrera1

1Department of Chemical Engineering, URV, Av. Paisos Catalans 26, 43007 Tarragona, Spain 2Max-Planck-Institute of Colloids and Interfaces, Am Muehlenberg 1, 14476 Golm, Germany

3Center for Nanobiotechnology, BOKU, Gregor-Mendel Str. 33, 1180 Vienna, Austria

Immobilisation of Biomolecules on solid surfaces is relevant to many areas of science and technology, from nanoelectronics to biosensors. The fact of being able to control the space distribution and the nature of the interaction of biomolecules with the supports gives the possibility to build a wide spectrum of biocompatible materials. Micro-contact printing is a fast and easy approach to obtain surfaces of tuneable chemistry and geometry in a micro scale [1]. Huang et al. have shown that the deposition of poly-l-lysine-g-poly(ethylene glycol) (PLL-g-PEG) on metal oxide surfaces avoids protein adsorption [2]. In this work, PLL-g-PEG was transferred to glass slides by micro-contact printing; the surface pattern was characterised with atomic force microscopy (AFM). Labelled bovine serum albumin (BSA/TRICT) was adsorbed on the patterned surface. Fluorescence microscopy showed that PLL-g-PEG prevented BSA/TRICT attachment. Bacterial cell surface proteins [2] are able to reassemble into 2-D crystalline structures on lipids, capsules and different type of substrates [3, 4]. S-layer protein engineering technology plays a key role in the making of fusion proteins with defined biological functions [5]. This is currently used on nanobiotechnology research. Microcontact printing of cationic and anionic polyelectrolytes has been prepared to pattern the adsorption of the wild-type S-layer protein SbpA and its green fusion protein SbpA/EGFP on silicon wafers. Fluorescent microscopy confirmed the adsorption of the S-layer fluorescent fusion protein SbpA-EGFP. The crystalline structure of SbpA has been resolved with atomic force microscopy (AFM). It has also been shown that PLL-g-PEG avoids protein adsorption by contact angle measurements and fluorescence microscopy.

A

B

(A)

(B)

Figure 1: PLL-g-PEG pattern on silicon: (A) AFM image of patterned surface, (B) AFM profile of (A).

Figure 2: SbpA/EGFP patterning. PLL-g-PEG labeled with rhodamine can be observed in the upper part of the images (band-pass filter at 546nm). By setting the band-pass filter at 488 nm, fluorescence due to the green fusion protein was observed: (A) On glass slide. (B) On PSS as outer layer of coated glass.

References 1 Xia,Y.N. and G.M. Whitesides, Soft lithography. Angewandte Chemie-International Edition,1998. 37(5): p 551-575 2 Sleytr, U.B., et al., Applications of S-layers. Fems Microbiology Reviews, 1997. 20(1-2): p 151-175 3 Toca-Herrera, J.L., et al., Recrystallization of bacterial S-layers on flat polyelectrolyte surfaces and hollow polyelectrolyte capsutes. Small, 2005.1(3):p. 339-348. 4 Schuster, B., et al., S-layer proteins as supporting scaffoldings for functional lipid membranes. Ieee Transactions on Nanobioscience, 2004. 3(1): p. 16-21. 5 Moll, D., et al., S-layer-streptavidin fusion proteins as template for nanopatterned molecular arrays PNAS, 2002 (99):p. 14646-14651

Parte IV.

Asistentes al congreso


27-29 de Septiembre de 2006, Tarragona Asistentes

Asistentes al congreso

Aguilar Armenta, Gelacio Facultad de Ciencias Químicas Benemérita Universidad Autónoma de Puebla Ciudad Universitaria, Col. San Manuel 72579 Puebla, México Telf.(52) 222 2 295 500 Extensión 7383/Fax (52) 222 2 295 500 Extensión 7381 [email protected] Almazán Almazán, María del Carmen Química Inorgánica Universidad de Granada Campus Fuentenueva S/N 18071 Granada Telf.958243235/Fax 958248526 [email protected] Azevedo, Diana Ingeniería Química Universidade Federal do Ceará Campus Universitário do Pici, bl.709 60455-760 Fortaleza Telf.+55 (85) 33669611 - extensión 29/Fax +55 (85) 3366 9610 [email protected] Baricot Mendoza, Maretva Enginyería Química Universitat Rovira i Virgili Av. Països Catalans, 26 43007 Tarragona Telf.-977558527/Fax -977559633 [email protected] Bergadà Miró, Olga Química Física i Inorgánica Facultat de Química (URV) C/ Marcel lí Domingo s/n 43007 Tarragona Telf.977559575/Fax 977559563 [email protected] Blacher, Silvia Chemical Engineering Universite de Liège Telf.+32 4 366 3558/Fax +32 4 366 3545 [email protected] Blanco Delgado, Carmen Ing. Química y Q. Inorgánica Universidad de Cantabria Av. de los castros s/n 39005 Santander Telf.942-232314/Fax [email protected]



Cabal Álvarez, Mª Belén Tecnología Energética y Medioambiental INCAR-CSIC La Corredoria s/n, Apdo. 73 33080 Oviedo Telf.985119090, Ext 274/Fax 985297662 [email protected] Calero Díaz, Sofia Sistemas Físicos Químicos y Naturales Universidad Pablo de Olavide Ctra Utrera Km 1 41013 Sevilla Telf.+34 954 34 91 29/Fax +34 954 34 91 51 [email protected] Carrot, Peter Departament of Chemistry Universidade de Évora Telf.+351 266 740800/Fax +351 266 744971 [email protected] Celzard, Alain Laboratoire de Chimie du Solide, Universite Henri Poincaré Telf.+33 383 68 4631/4000/Fax +33 383 68 4619 [email protected] Cesteros, Yolanda Universitat Rovira i Virgili 43007 Tarragona [email protected] Cuellar Antequera, Jorge Ingeniería Química y Textil Universidad de Salamanca Plaza de Los Caídos 1-5 37008 Salamanca Telf.923294479/Fax 923294574 [email protected] Cuerda Correa, Eduardo Manuel Química Inorgánica Universidad de Extremadura Fac. Ciencias, Avda de Elvas s/n 6071 Badajoz Telf.924289300 Extn 9038/Fax 924289395 [email protected] Cukierman, Ana Lea PINMATE, Dto. Industrias FCEyN-UBA / CONICET Int Güiraldes 2620 (Ciudad Universitaria) C1428BGA Buenos Aires (ARGENTINA) Telf.54-11-45763383/Fax 54-11-54763366 [email protected]



Da Silva Bárcia, Patrick LSRE Instituto Politécnico de Bragança Apartado 1134 5301-857 Bragança Telf.(+351) 273 303 194/Fax (+351) 273 303 135 [email protected] Dalmau, Cristina Química e Bioquímica Faculdade de Ciências de Lisboa Campo Grande, Ed. C8 1749-016 Lisboa Telf.3,512175009e+011 Del Arco Sánchez, Margarita Química Inorgánica Universidad de Salamanca Avda. Campo Charro S/N 37007 Salamanca Telf.923294524/Fax 923294515 [email protected] Delgado Dobladez, José Antonio Ingeniería Química Universidad Complutense de Madrid Av. Complutense s/n 28040 Madrid Telf.913944119/Fax 913944114 [email protected] Díaz Fernández, Eva Ingeniería Química y TMA Universidad de Oviedo C/Julián Clavería, s/n 33006 Oviedo Telf.985103437/Fax 985103434 [email protected] Domínguez Vargas, Joaquín R. Ingeniería Química y Energética Universidad de Extremadura (Ed. J.L. Sotelo). Avda. de Elvas, s/n 6071 Badajoz Telf.924 289300 Ext. 6888/Fax 924 289385 [email protected] Echeverria Morrás, Jesús C. Química Aplicada Universidad Pública de Navarra Campus Arrosadía 31006 Pamplona Telf.948 168967/Fax 948 169606 [email protected]



Espina Alvarez, Aránzazu Sercicios Científico -Técnicos Universidad de Oviedo Edificio Científico Tecnológico 33006 Oviedo Telf.985103662/Fax 985103686 [email protected] Estella Redín, Juncal Química Aplicada Universidad Pública de Navarra Campus Arrosadía s/n 31006 Pamplona Telf.948169598/Fax 948169606 [email protected] Esteves, Isabel A. A. C. Quimica FCT/UNL Quinta da Torre 2829-516 Caparica Telf.+351 21 2948300 ext. 0961/Fax +351 21 2948385 [email protected] Ferreiro Lopes da Conceição, Filipe Manuel Química Universidade de Évora Rua Romão Ramalho, 59 700-671 Évora Évora, Portugal Telf.3,5126674538e+011/Fax 3,512667453e+011 [email protected] Fierro, Vanessa Faculté de Sciences Université Henri Poncairé Nancy Telf.+33 383 68 4631/4000/Fax +33 383 68 4619 [email protected] Figueiredo, José Luis Eng. Quimica Faculdade de Engenharia, Univ. Porto Rua Dr. Roberto Frias, s/n 4200-465 Porto, Portugal Telf.*351.22 508 1663/Fax +351.22 508 1449 [email protected] Font Capafons, Josep Departament d'Engenyeria Química Universitat Rovira i Virgili Països Catalans, 26 43007 Tarragona Telf.977559646/Fax977559621 [email protected]



Galacho, Cristina Química Universidade de Évora R. Romão Ramalho nº59 7000-671 Évora Telf.00351 93 326 06 91 / 00351 266 74 53 78/Fax 00351 266 745 303 [email protected] García Menéndez, José Rubén Química Orgánica e Inorgánica Facultad de Química C/Juliámn Clavería s/n 33007 Oviedo Telf.985103030/Fax 985103446 [email protected] Garcia Pérez, Ana Isabel Física, Química y Expresión Gráfica Universidad de León Avd. Portugal, 41 24071 León Telf.987291843/Fax 987291839 [email protected] García Pérez, Elena Ciencias Ambientales Universidad Pablo de Olavide Ctra. Utrera Km1 41013 Sevilla Telf.954348921/Fax 954349151 [email protected] Garrido Segovia, Julian Quimica Aplicada Universidad Pública de Navarra Edif. Los Acebos. Campus Arrosadia 31006 Pamplona Telf.948169262/Fax [email protected] Gil Bravo, Antonio Química Aplicada Universidad Pública de Navarra Edificio Los Acebos E-31006 Pamplona Telf.+34 948 169602/Fax +34 948 169602 [email protected] Gonçalves, Adilson Roberto DEBIQ FAENQUIL Cx.Postal 116 12.600-970 Lorena-SP Telf.+55 12 31595033/Fax +55 12 31533165 [email protected]



González Martín, M. Luisa Física Universidad de Extremadura Av. Elvas s/n 6071 Badajoz Telf.924 289532/Fax 924 289651 [email protected] Guil Pinto, José María Inst. de Química Física "Rocasolano" CSIC Serrano, 119 28006 Madrid Telf.917471166/Fax 915642431 [email protected] Gutiérrez Gómez, Francisco Javier Tecnología Química y Ambiental Universidad Rey Juan Carlos C/ Tulipán S/N 28933 Móstoles, Madrid Telf.91 488 70 85/Fax 91 488 70 68 [email protected] Joly, Jean-Pierre LACE Universidad de Lyon (LYON1) Bât J. Raulin, 43 Bd du 11 Novembre1918 69622 Villeurbanne Telf.+33 472 44 8560/Fax +33 472 43 16 95 [email protected] Labbé Pino, Mariela Alejandra DEQ Universitat Rovira i Virgili Av. Països Catalans 26 43007 Tarragona Telf.687820584/Fax [email protected] Leyva-Ramos, Roberto CIEP, Facultad de Ciencias Químicas Universidad Autonoma de San Luis Potosí Av. Dr. M. Nava No. 6, Zona Universitari 78269 San Luis Potosí Telf.52-444-813-2157/Fax 52-444-826-2372 [email protected] LLewellyn, Philip MADIREL Universite de Provence Telf.+33 (0)491 637 116/Fax +33 (0) 491 637 111 [email protected]



López Bonillo, Francisco Departament d'Enginyeria Química Universitat Rovira i Virgili Països Catalans, 26 43007 Tarragona Telf.977 55 85 03/Fax 977 55 96 21 [email protected] López Peinado, Antonio José Química Inorgánica y Química Técnica UNED Avda. Senda Del Rey 9 28040 Madrid Telf.91 3987346/Fax 91 3988378 [email protected] Macías García, Antonio Ciencia de Materiales Universidad de Extremadura Esc. de Ing. Industriales, Avda Elvas 6071 Badajoz Telf.924289300 extn 6753/Fax 924289600 [email protected] Martín Rodríguez, Cristina Química Inorgánica Universidad de Salamanca Avda. Del Campo Charro 37007 Salamanca Telf.923-294524/Fax 923-294515 [email protected] Martinez Corbella, Beatriz Química Física de Interfases y Electroquímica CSIC Serrano 119 280026 Madrid Telf.915619400 ext. 1320/Fax 915642431 [email protected] Moleón Baca, Jose Alberto Física Universidad de Jaén Campus Las Lagunillas 23071 Jaén Telf.666654506/Fax [email protected] Montané Calaf, Daniel Departament d' Enginyeria Química Universitat Rovira i Virgili Països Catalans 26 43007 Tarragona [email protected]



Morales Cas, Ana María Tecnología Química y Ambiental Universidad Rey Juan Carlos c/ Tulipán s/n 28933 Móstoles (Madrid) Telf.914887603/Fax 914887068 [email protected] Mota, José P. B. Quimica FCT/UNL Quinta da Torre 2829-516 Caparica Telf.+351 21 2948300 ext.0961/Fax +351 21 2948385 [email protected] Muller, Erich A. D.of Chemical Engineering Imperial College London South Kensington Campus London SW7 2AZ; UK Telf.44(0)20 7594 1569/Fax [email protected] Navarro López, Maria Victoria Combustion Center Environmental Change Institute National University Ireland Galway Ireland Galway Telf.00353 91 495146/Fax 00353 91 495515 [email protected] Ovín Ania, Conchi Tecnología Energética y Medioambiental Instituto Nacional del Carbón. CSIC Apartado 73 33080 Oviedo Telf.985 11 90 90/Fax 986 29 76 62 [email protected] Parra Soto, José B. Tecnología Energética y Medioambiental Instituto Nacional del Carbón. CSIC Apartado 73 33080 Oviedo Telf.985 11 89 73/Fax 985 25 96 62 [email protected] Patti, Alessandro Departament d'Enginyeria Química Universitat Rovira i Virgili Països Catalans 26 43007 Tarragona Telf.977559715 [email protected]



Perrard, Alain Institut de Recherches sur la Catalyse CNRS 2, avenue Alnbert Eintein 69626 Villeurbanne Telf.+33 472 44 5385/Fax [email protected] Pinto, Moises Quimica e Bioquimica Faculdade de Ciencias de Lisboa Edificio C8, Campo Grande 1749-016 Lisboa Lisboa Telf.(351) 217500898/Fax (351) 21 750 0088 [email protected] Pires da Silva, Joao Quimica e Bioquimica Faculdade de Ciencias de Lisboa Edificio C8, Campo Grande 1849-016 Lisboa Lisboa Telf.(351) 217500898/Fax (351) 21 750 0088 [email protected] Quintana Marín, Germán Camilo Grupo Pulpa y Papel Universidad Pontificia Bolivariana Circular 1 No. 70 - 01 Medellín Telf.574 4159020/Fax 574 4118779 [email protected] Requena G, Alejandro M Procesos y Sistemas Universidad Simón Bolivar Valle de Sartenejas, Baruta-Edo Miranda 89.000 Caracas Telf.58 212 9063318/Fax 58 212 9063303 [email protected] Ricart, Josep M. Universitat Rovira i Virgili 43007 Tarragona [email protected] Rodríguez Castellón, Enrique Química Inorgánica Universidad de Málaga Facultad de Ciencias 29071 Málaga Telf.952131873/Fax 952132000 [email protected]



Rodríguez Couto, Susana Ingeniería Química Universitat Rovira i Virgili Av. Països Catalans 43007 Tarragona Telf.977559618/Fax 977559667 [email protected] Román Suero, Silvia Ingeniería Química y Energética Universidad de Extremadura Avda. Elvas s/n 6071 Badajoz Telf.924289619/Fax 924289601 [email protected] Ros Sans, Anna EQATA -UdG LEQUIA Campus Montilivi s/n Facultat de Cièncie 17071 Girona Telf.972 41 83 55/Fax 972 41 81 50 [email protected] Russo, Patrícia Química Universidade de Évora Rua Romão Ramalho 59 7000-671 Évora Évora Telf.266745378/Fax 266745303 [email protected] Salagre Carnero, Pilar QUÍMICA FÍSICA i INORGÀNIA URV C/ Marcel li Domingo s/n 43007 TARRAGONA Telf.977559571/Fax 977559563 [email protected] Salazar González, Fernando Departament d'Enginyeria Química Universitat Rovira i Virgili Av.Països Catalans 26 43007 Tarragona Telf.687820584/Fax [email protected] Salvador Palacios, Francisco Química Física Universidad de Salamanca Plaza de la Merced s/n 37008 Salamanca Telf.923294478/Fax 923294574 [email protected]



Sánchez Montero, María Jesús Química Física Universidad de Salamanca Plaza de la Merced s/n 37008 Salamanca Telf.923294478/Fax 923294574 [email protected] Saravia, Maria Verónica Chemical Engineering Universitat Rovira i Virgili Països Catalans 26 43007 Tarragona Telf.+34 977 55 8561/Fax +34 977 55 9621 [email protected] Seaton, NIgel School of Enfineering and Electronics University of Edinburgh Telf.+44 131 650 6551/Fax [email protected] Siperstein, Flor Rebeca Departament d'Eginyeria Química Universitat Rovira i Virgili Països Catalans , 26 43007 Tarragona Telf.977 55 9680/Fax 977 55 9621 [email protected] Sordo Agudo, Ana Ingeniería Química y Energética Universidad de Extremadura Avda. Elvas s/n 6071 Badajoz Telf.924289600 (6751)/Fax 924289601 [email protected] Torres Rivero, José Antonio Enginyeria Quimica Universitat Rovira i Virgili Av.Països Catalans 26 43007 Tarragona Telf.977.55.86.56/Fax 977.55.96.99 [email protected] Valente Nabais, Joao Manuel Quimica Universidade de Evora Rua Romao Ramalho, nº 59 7000 Evora Evora Telf.3,5126674532e+011/Fax 3,512667453e+011 [email protected]



Valenzuela Calahorro, Cristóbal Química Inorgánica (F. de Farmacia) Universidad de Granada Campus de Caruja s/n 18,071 GRANADA Telf.958 24 28 88 y 958 15 93 35/Fax 958 24 62 19 [email protected] Velásquez Jiménez, Jorge Alberto Facultad de Ingeniería Química Universidad Pontificia Bolivariana Telf.+574 415 9020/Fax +574 411 8779 [email protected] Vicente Valverde, Isabel Química física e Inorgánica Universitat Rovira i Virgili C/ Marcel·lí Domingo, s/n 43007 Tarragona Telf.97755-9575/Fax 977559563 [email protected] Villamor Castilla, Julian Comercial Bonsai Advanced Technologies S.L. Avda. Valdelaparra 27 28108 Alcobendas-Madrid Telf.916617987/Fax 916616658 [email protected] Zamora Polo, Francisco Ingeniería Química y Energética Universidad de Extremadura Escuela de Ing. Indust. Avda. Elvas s/n 06071 Badajoz Telf.924289600/Fax 924289601 [email protected]

Libro de Resúmenes - adsorcion.com · Porosimetría por Intrusión de Mercurio: Autopore™ IV....

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