Descripción del proyecto
EN CATALISIS POR TRANSFERENCIA DE FASE LAS REACCIONES SE LLEVAN A CABO EN UNA MEZCLA BIFASICA DE DOS SOLVENTES INMISCIBLES, CON FRECUENCIA AGUA Y UN LIQUIDO ORGANICO HIDROFOBO, LA ADICION DE SURFACTANTES TALES COMO SALES DE AMONIO CUATERNARIO AUMENTA NOTABLEMENTE EL AREA SUPERFICIAL DE LA INTERFASE (POR EMULSIONAMIENTO) Y FACILITA LA TRANSFERENCIA ENTRE LAS FASES, ESTAS MEJORAS DE LOS PROCESOS CATALITICOS MULTIFASICOS PUEDEN TENER UN GRAN IMPACTO POR EJEMPLO EN LA CONVERSION DEL BIO-OIL OBTENIDO POR PIROLISIS DE BIOMASA LIGNOCELULOSICA, EL BIO-OIL ES UN LIQUIDO COMPLEJO PARCIALMENTE SOLUBLE EN AGUA Y EN SOLVENTES ORGANICOS, LA SEPARACION DE LOS PRODUCTOS HIDROFILICOS, INCOMPATIBLES CON LA APLICACION DEL BIO-OIL COMO COMBUSTIBLE, REQUIERE LA REALIZACION DE MULTIPLES ETAPAS CONSECUTIVAS DE PURIFICACION EN MULTIPLES EQUIPOS, SIN EMBARGO, ESTAS ETAPAS PODRIAN SER SUSTITUIDAS POR UN CONJUNTO DE REACCIONES SECUENCIALES, BAJO CONDICIONES DE TRANSFERENCIA DE FASE, LLEVADAS A CABO EN UN UNICO REACTOR, NO OBSTANTE, UN GRAN INCONVENIENTE DE ESTOS SISTEMAS ES LA DIFICULTAD EN SEPARACION DE LOS SURFACTANTES DE LOS PRODUCTOS, POR EL CONTRARIO, LAS PARTICULAS SOLIDAS, QUE TAMBIEN SON CAPACES DE ESTABILIZAR EMULSIONES ACUOSO-ORGANICAS, SON FACILMENTE SEPARABLES Y RECUPERABLES, LA NANOPARTICULAS DE OXIDOS METALICOS SON CAPACES DE ESTABILIZAR EMULSIONES DE ACEITE/AGUA POR QUE SU HIDROFOBICIDAD LAS ORIENTA PREFERENCIALMENTE HACIA LA FASE ACUOSA EN LA INTERFASE, UN CASO PARTICULAR DE PARTICULAS ESTABILIZANTES SON LOS LLAMADOS NANOHIBRIDOS, COMPUESTOS POR NANOTUBOS DE CARBONO (NTCS) QUE SON HIFROFOBICOS, Y UN SOPORTE (E,G, SIO2) QUE ES HIDROFILICO, ESTOS NANOHIBRIDOS, E,G, SWNT/SIO2, SON PARCIALMENTE MOJADOS POR CADA UNA DE LAS DOS FASES Y, VARIANDO SU COMPOSICION, ES POSIBLE MODIFICAR EL BALANCE HIDROFILICO-HIDROFOBICO, ADEMAS, SI A LOS NANOHIBRIDOS SE LES CONFIERE ACTIVIDAD CATALITICA POR IMPREGNACION CON UN METAL, E,G, PD, EL NUMERO DE APLICACIONES POTENCIALES DE ESTOS SISTEMAS AUMENTA EXTRAORDINARIAMENTE, LA GRAN VERSATILIDAD DE LOS NANOHIBRIDOS CATALITICOS SE DEBE A QUE SE PUEDE MODIFICAR Y OPTIMIZAR UN GRAN NUMERO DE VARIABLES COMO SON: LA CARGA Y COMPOSICION DEL CATALIZADOR; EL CARACTER ACIDO O BASICO DEL SOPORTE; LA DISTRIBUCION DEL METAL CATALITICO ENTRE LA PARTE HIDROFOBA Y LA PARTE HIDROFILA; EL TIPO DE MATERIAL NANOCARBONOSO (MNCS) CRECIDO SOBRE EL SOPORTE; Y EL TIPO Y GRADO DE FUNCIONALIZACION DEL MATERIAL NANOCARBONOSO OBTENIDO,EL OBJETIVO GENERAL DE ESTE PROYECTO ES ESTUDIAR TODAS LAS ETAPAS DE PREPARACION, CARACTERIZACION Y APLICACION CATALITICA DE LOS NANOHIBRIDOS CATALITICOS TIPO ME-CNT-SOPORTE EN REACCIONES TEST DE REFINO DE LIQUIDOS DERIVADOS DE LA PIROLISIS DE BIOMASA, PARA CONSEGUIR ESTE OBJETIVO GLOBAL, SE PRETENDEN ALCANZAR LOS SIGUIENTES OBJETIVOS PARCIALESI) PREPARACION DEL CATALIZADOR DE CCVD Y ELECCION DE LAS CONDICIONES OPTIMAS DE CRECIMIENTO DE LOS CNTS Y CNFS DURANTE LA ETAPA DE CCVD, INCLUYENDO LA CARACTERIZACION Y FUNCIONALIZACION DE LOS CNTS Y CNFS FORMADOS,II) PREPARACION Y CARACTERIZACION DE LOS NANOHIBRIDOS CATALITICOS TIPO ME/CNT/SOPORTE, INCLUYENDO LA DISTRIBUCION DEL METAL ACTIVO,III) ESTUDIAR LAS PROPIEDADES EMULSIONANTES DE LOS NANOHIBRIDOS ME/CNT/SOPORTE, IV) ESTUDIAR LA ACTIVIDAD, SELECTIVIDAD Y ESTABILIDAD DE LOS NANOHIBRIDOS ME/CNT/SOPORTE EN REACCIONES TEST DE REFINO DE BIO-OIL,V) MODELAR EL SISTEMA CATALITICO DE REACCION ¿NANOHIBRIDO-EMULSION¿ EN REACTORES SEMICONTINUOS