Maestría en Ciencias e Ingeniería Ambientales
Permanent URI for this collectionhttps://hdl.handle.net/11191/6734
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- Recuperación de Pt y Pd de convertidores catalíticos de desecho mediante sistemas lixiviantes de bajo impacto ambiental(Universidad Autónoma Metropolitana (México). Unidad Azcapotzalco. Coordinación de Servicios de Información., 2016-01) Alvarado Hernandez, LizetLa demanda de los metales pertenecientes a los PGM´s (Platinum Group Metals, por sus siglas en inglés) aumenta año con año por la creciente demanda de equipos, joyería y múltiples usos que se les dan a estos, su reciclaje es necesario, aunque esto por si sólo no pueda satisfacer su creciente demanda. No obstante, es una manera de aliviar la escasez y mantener el equilibrio entre la demanda y la producción de PGM´s. El reciclaje es la Nueva minería. En esta investigación, la innovación es el procesamiento de materiales que contienen PGM´s como metodologías hidrometalúrgicas alternativas como lo es el uso de Fe(III)-SCN-Citrato que se utiliza y que no han sido informadas (no se encuentran artículos científicos) o que simplemente no tienen aplicación industrial. La solución lixiviante en el sistema propuesto (Fe(III)-SCN-Citrato) tiene la habilidad de poder recircularse después de despojarla de sus valores (Pt y Pd), lo anterior constituye ventajas desde los puntos de vista ambiental y económico. En el primer aspecto, se disminuyen los requerimientos tanto de reactivos como del agua. Además, al utilizar este sistema para la extracción de Pt y Pd, se reduce la utilización de métodos tradicionales que son altamente contaminantes (uso de ácidos concentrados 12M HCl, 18M de H2SO4) y difíciles de tratar como desechos. En lo económico, el hecho de recircular implica que el costo de los insumos se distribuye en los ciclos de recirculación. Este sistema se utiliza en condiciones de presión y temperatura ambiente.
- Degradación catalítica de un polímero para la obtención de combustibles utilizando materiales micro/mesoporosos(Universidad Autónoma Metropolitana (México). Unidad Azcapotzalco. Coordinación de Servicios de Información., 2015-01) Saldierna Resendiz, UzielLos desechos plásticos representan un problema ambiental muy grave debido a su enorme volumen de desecho y el problema de su disposición alrededor del mundo. La reacción catalítica se presenta como alternativa al tratamiento de residuos, más allá de acelerar una reacción, o llevarla a cabo en condiciones de operación ahorrando energía, tiene en cuenta otros aspectos, como un mayor rendimiento y mejor aprovechamiento atómico, lo que por un lado favorece la conservación de recursos naturales y por otro disminuye la generación de residuos. Existen degradaciones de diferentes tipos de plásticos (PEBD, PEAHD, PET, PP, ABS, PVC) para la obtención de combustibles utilizando diferentes tipos de catalizadores entre los que se encuentra Al-MCM-41, óxidos metálicos sencillos, zeolitas H-Beta, Zn-Beta, Al-SBA-16, SBA-16, Pd/Ga-MCM-41, HDT, ECAT y clinoptilolita. En esta investigación se realizó el reciclaje químico partiendo de la transformación de polímeros de baja densidad hasta obtener combustibles, es este caso se usó polietileno de baja densidad (PEBD), esto se realizó a través de la síntesis de materiales micro/mesoporosos (series ZH1 y ZH3), usados como catalizadores buscando la mejor eficiencia en la reacción de desintegración catalítica. La caracterización de los materiales sintetizados, mostró picos de 0.5 a 2.5 en el ángulo de difracción 2asociados con la estructura hexagonal, indicando la presencia de mesoporosidad, el análisis BET mostró área superficial en un rango de 769 a 974 m2/g, así como la adsorción y desorción de piridina por FTIR mostro la presencia de sitios ácidos de Lewis y Bronsted, todas estas características son asociadas a catalizadores con la capacidad de obtener diferentes tipos combustibles mediante la degradación catalítica de plásticos. Las degradaciones catalíticas de PEBD con los catalizadores de la serie ZH1 mostraron conversión a gasolina del 50 a 60%. Mostraron ser eficaces para la obtención de combustibles entre los que se encuentran principalmente gasolina, turbosina, queroseno, gasóleo y combustóleo.
- Aprovechamiento de escamas de pescado provenientes de residuos sólidos urbanos RSU para la obtención de colágeno y su uso en la preparación de compositos con hidroxiapatita(Universidad Autónoma Metropolitana (México). Unidad Azcapotzalco. Coordinación de Servicios de Información., 2017) Garcia Nava, EsbeidiEn el presente trabajo se propone una metodología para la extracción de colágeno tipo I alojada en las escamas de los peces Oreochromis niloticus (tilapia), Mugil cephalus (lisa) y Oncorhynchus chrysogaster (salmón), recuperadas de los desechos de un mercado de Azcapotzalco en la ciudad de México. El contenido proteico de las escamas se caracterizó a través de técnicas fisicoquímicas tales como AFM, FT-IR y electroforesis (SDS-PAGE), mientras que la cuantificación proteica se hizo por el método de Bradford con algunas modificaciones. Mostrando su posible aplicación en el campo de los biomateriales, como es el caso de la hidroxiapatita-colágeno (HAp/C), se encontró que la proteína de la especie lisa no se degradó durante el tiempo de extracción y purificación, a comparación de las especies restantes, las cuales presentaron un rendimiento de extracción menor. El colágeno recupèrado se exploró para su posible aplicación en el campo de los biomateriales, como es el caso de la hidroxiapatita hidroxiapatita-colágeno (HAp/C) se realizó a través de dos vías: sol-gel y precipitación. Cabe mencionar que la síntesis de HAp/C se realizó con el colágeno de tres fuentes distintas; una proveniente de la extracción de la especie marina y las otras a partir de las proteínas de referencia de cola de rata y talón de aquiles de bovino (SIGMA). Para llevar a cabo la síntesis de la apatita de tipo HAp/C a diferentes relaciones (50-50 y 80-20% p/p), se evalúo el tiempo de secado, considerando la temperatura de desnaturalización de la proteína (35ºC). Los resultados revelaron que para la síntesis por sol-gel de HAp/C se requerían 120 días de secado, en comparación del método de precipitación que solo llevó 35 días. Finalmente, se procedió a su caracterización por medio de DRX, FT-IR y SEM. Los resultados de caracterización fisicoquímica indicaron los picos característicos de la estructura cristalina de la hidroxiapatita. Los compositos sintetizados (HAp/C) en la relación 80-20%, y 50-50% con las tres fuentes de colágeno; de cola de rata, bovino y lisa revelaron que la magnitud del cristal con la proteína extraída de la especie marina lisa tiene mayor tamaño atribuido al pico de menor amplitud que con las otras fuentes de colágeno, viéndose influido no solo a su origen de extracción ya sea mamífero o marino, sino a su proceso de purificación. Cabe mencionar que los estudios por SEM revelaron que en los compositos se ve cubierta la hidroxiapatita en una matriz de colágeno para las tres diferentes fuentes proteicas.
- Aprovechamiento de los desechos de la producción de biodiesel (glicerol) a través de su uso para la síntesis de acroleína mediante una catálisis por deshidratación(Universidad Autónoma Metropolitana (México). Unidad Azcapotzalco. Coordinación de Servicios de Información., 2018-02) Santiago Vazquez, EduardoDebido a la problemática ambiental existente sobre el aprovechamiento, agotamiento y contaminación del petróleo, se ha dado a la búsqueda de nuevas fuentes de energía, las cuales puedan cubrir la demanda energética, la cual día a día se va incrementando; creciendo el interés por energías renovables, entre las cuales destacan las energías de biomasa para la producción de combustibles renovables, teniendo la ventaja de generar bajas emisiones de contaminantes; una de ellas es el biodiesel. La presente tesis se centró en la búsqueda del catalizador que nos proporcione una alta conversión y selectividad hacia la acroleína (material ampliamente usado en la industria como intermediario para pesticidas, colorantes, materiales de construcción), tomando como referencias investigaciones previas sobre el uso de catalizadores de ceria y alúmina mesoporosos, se planteó el uso de un catalizador de alúmina dopado con Cerio impregnados con Pt. Se sintetizaron 5 catalizadores con diferentes relaciones molares de ceria/alúmina por el método de sol-gel, los cuales fueron caracterizados y evaluados mediante la reacción de deshidratación del glicerol, variando las relaciones de catalizador/alimentación (W/F), obteniendo las conversiones más altas a mayor cantidad de catalizador. El catalizador AC- 85 presentó la mayor área superficial y la mayor cantidad de sitios ácidos, con el cual se obtuvieron conversiones alrededor del 100% a un tiempo de 10 minutos. En el tiempo de reacción analizada, se observó una disminución en la conversión, obteniendo valores finales del 50 al 70%, esto nos confirma la estabilidad del soporte Con lo que respecta a la selectividad, el catalizador AC-85 presentó mayor selectividad hacia el acetol (alrededor de un 40%) y el catalizador AC-15 presentó mayor selectividad hacia la acroleína.
- Síntesis verde de benzaldehído por oxidación de estireno mediante el catalizador Cu-MOF-74 obtenido bajo condiciones sostenibles(Universidad Autónoma Metropolitana (México). Unidad Azcapotzalco. Coordinación de Servicios de Información., 2018) Flores Aguilar, José GabrielEste trabajo se basa en la síntesis verde de benzaldehído a partir de una oxidación de estireno, con terc-Butil hidroperóxido en decano como oxidante y acetonitrilo como disolvente, en un sistema de reflujo promovido por catalizadores heterogéneos tipo MOFs (metal-organic frameworks), en específico con M-MOFs-74 o también llamados COPs-27 (Coordination Polymer of Oslo) en los cuales el ligando orgánico es el 2,5 dioxidotereftálico, la parte metálica es un metal divalente (Cu, Zn, Co, Ni, Mn, etc.), comúnmente como acetato, nitrato o cloruro del metal. Se optimizó la síntesis de los materiales M-MOFs-74, de Cu, Zn y Co, bajo condiciones sostenibles, temperatura ambiente y metanol como único disolvente. Cada material fue caracterizado mediante difracción de rayos X de polvos, análisis termogravimétrico, espectroscopía infrarroja con transformada de Fourier, isotermas de adsorción de N2, posteriormente se realizó un análisis BET, así como microscopía electrónica de barrido. También se evaluó la temperatura de activación del Cu-MOF-74 mediante espectroscopía de reflectancia difusa con transformada de Fourier. Como pruebas preliminares se realizó la oxidación de estireno sin disolventes, variando oxidantes y catalizadores, como los M-MOFs-74 (donde M=Zn o Mn) y el HKUST-1 (Hong Kong University of Science and Technology), seguidos por cromatografía en capa fina para la detección de la formación de benzaldehído. Para optimizar la reacción de oxidación de estireno se realizaron varias pruebas cinéticas evaluadas mediante cromatografía de gases variando el tipo y cantidad de oxidante, disolvente, cantidad de catalizador (Cu-MOF-74) y temperatura de reacción. Una vez optimizada la reacción, se probaron los catalizadores Co-MOF-74 y Zn-MOF-74 bajo esas condiciones, así como el Cu-MOF-74 sin disolvente. Al final se evaluaron tanto la actividad catalítica de cada material, mediante la conversión de estireno, selectividad y rendimiento de benzaldehído, como la estabilidad de los MOFs utilizados, mediante difracción de rayos X de polvos. Tanto la síntesis de benzaldehído como la síntesis del Cu- MOF-74, a temperatura ambiente y en metanol, fueron comparadas con síntesis similares reportadas en literatura, mediante el uso de la estrella verde para determinar qué tan sostenible fue cada proceso.