Maestría en Química
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Browsing Maestría en Química by browse.metadata.advisor "Cabanzo Hernández, Rafael"
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Item Efecto de la adición de nanohilos de cobre (NWs Cu) en la viscosidad y en las propiedades de filtrado de lodos de perforación a base de agua(Universidad Industrial de Santander, 2022-11-02) Díaz Izaquita, Iván Felipe; Mejía Ospino, Enrique; Cabanzo Hernández, Rafael; Baldovino Medrano, Víctor Gabriel; Molina Velasco, Daniel RicardoEn los últimos años, la nanotecnología ha sido importante en diferentes industrias debido a sus novedosas propiedades. En la industria petrolera, la nanotecnología se ha utilizado en diferentes áreas, por ejemplo, la recuperación mejorada de petróleo, la catálisis, la corrosión y los fluidos de perforación. El fluido de perforación es el componente más crítico de la operación de perforación. Los fluidos de perforación más comunes son los basados en agua y en petróleo. Sin embargo, el lodo de perforación a base de agua (WBM) se prefiere a otros fluidos a pesar de sus limitaciones porque su uso reduce los problemas medioambientales. Sus propiedades reológicas y de filtración son importantes para su correcto funcionamiento. Estas características se controlan mediante la adición de aditivos poliméricos de control del filtrado, agentes viscosificante y, recientemente, diferentes tipos de nanopartículas. Las nanoestructuras metálicas 3D, como las nanopartículas, es el nanomaterial más utilizado. Sin embargo, también existen otros nanomateriales como los nanotubos, las nanofibras, las nanoplacas y los nanohilos (NWs). Las nanoestructuras metálicas 1D, como los nanohilos, se han distinguido por su conductividad eléctrica, flexibilidad mecánica, características térmicas, catalíticas y morfológicas. En este estudio, se informó del uso de nanohilos de cobre (NWs de Cu) para mejorar las propiedades reológicas y de pérdida de filtrado del fluido de perforación a base de agua. La síntesis del nanomaterial se llevó a cabo mediante una reacción redox con sales de cobre (ll), utilizando hidracina en una solución acuosa como agente reductor. El crecimiento anisotrópico fue mediado con etilendiamina. La morfología se ha estudiado mediante microscopía electrónica de barrido de emisión de campo (SEM) y análisis de difracción de rayos X (XRD). Los NWs se caracterizaron mediante espectroscopia infrarroja. La prueba de filtración se realizó a temperatura ambiente y 100 psi. Los resultados experimentales muestran que la interacción de los CuNWs con la bentonita y los polímeros dio lugar a una disminución de la viscosidad aparente (AV), la viscosidad plástica (PV), el punto de fluencia (YP) y la pérdida de fluido API.Item Implementación de un método de análisis cualitativo y cuantitativo de Cadmio en cacao utilizando las técnicas LIBS (Espectroscopía de plasma inducida por láser), F-AAS (Espectroscopía de absorción atómica con llama) y métodos quimiométricos(Universidad Industrial de Santander, 2022-03-29) Herrera Celis, Sandra Liliana; Cabanzo Hernández, Rafael; Guerrero Bermúdez, Jáder Enrique; Ospina Ospina, Rogelio; Combariza Montañez, Marianny YajairaLa contaminación con Cadmio se ha convertido en un problema de interés internacional debido a su alta toxicidad. Es nefrotóxico, genera daño en la función tubular y glomerular, causa osteomalacia generalizada, así como osteoporosis, y es considerado como agente cancerígeno por la IARC (International Agency for Research of Cancer), éste, ingresa al organismo humano a través del consumo de alimentos contaminados entre ellos, el cacao y sus derivados. El Codex Alimentarius, en enero de 2019, estableció los rangos máximos de contenido de cadmio en chocolate en función de la concentración de cacao en el reglamento (UE) No 488/2014. Este proyecto de investigación desarrolló un modelo predictivo para determinar la concentración de cadmio en cacao basado en las técnicas LIBS (Espectroscopía de plasma inducida por láser), y F-AAS (Absorción atómica en llama) combinados con la regresión de mínimos cuadrados parciales (PLS-R). Se aprovecha la relativa facilidad para generar los datos espectrales de LIBS, la exactitud de F-AAS como técnica analítica y los métodos quimiométricos para generar un método de referencia. El modelo de calibración se desarrolló con 46 muestras de cacao, cuyas concentraciones se encuentran en el rango de 0 a 1 ppm; el modelo produjo valores de SECV superiores al SEC por lo que se considera un modelo adecuadamente ajustado, además, obtuvo un valor RER de 8.98 por lo que se clasificó como un modelo de tamizaje. Adicionalmente se llevó a cabo el análisis cualitativo del cacao encontrando elementos mayoritarios como Ca, P, K, Mg, Mn y Fe. El proyecto se enmarca en el interés de Colombia de potenciar su exportación, mejorando los productos derivados del cacao, el cual presenta notables cualidades, como su fino sabor y aroma; al mismo tiempo en fortalecer la oferta que actualmente cubre el 5% de la demanda mundial.Item Síntesis y caracterización de derivados aminados de óxido de grafeno y su evaluación sobre las propiedades interfaciales en sistemas aceite-agua(Universidad Industrial de Santander, 2021) Romero Jaimes, Cindy Julieth; Mejía Ospino, Enrique; Cabanzo Hernández, RafaelLa inundación química es una alternativa empleada en los últimos años para mejorar la producción de petróleo en yacimientos maduros, consiste en la adicción de sustancias químicas al fluido de inyección con el fin desplazar mayores cantidades de petróleo dentro de los yacimientos. En la presente investigación se sintetizó materiales de óxido de grafeno funcionalizados con moléculas como: diaminas y aminoácidos, con el objetivo de evaluar su comportamiento en interfaces agua/aceite y agua/aceite/superficie. La síntesis del Óxido de Grafeno (GO) se realizó mediante el méto realizó empleando las metodologías reportadas por Bourlinos et al, Tuan Nguyen et al y Shadpour Mallakpour et al. Los materiales obtenidos se analizaron por las técnicas FTIR, Raman, DRX, XPS y TGA, posteriormente, se evaluó el efecto de la concentración de los nanofluidos sobre la tensión interfacial, se determinó el ángulo de contacto de superficie Berea que estuvieron en contacto con los nanofluidos y se estudió la formación de emulsiones crudo/nanofluidos con y sin presencia de salmuera. Mediante las técnicas de caracterización se identificó los grupos funcionales característicos del GO y la funcionalización de los compuestos aminados al GO, en donde se encontró que presentaron interacciones covalentes e iónicas. Los resultados más prometedores de la investigación se encontraron con los nanomateriales de GOaminoácidos, los cuales redujeron la IFT entre un 58,862,5 % en referencia al agua, y entre un 4550% con respecto al GO, mantienen las características hidrofílicas de las superficies tipo arenisca, y sus emulsiones presentaron una estabilidad del 100 % después de 15 minutos de formadas y en ausencia salmuera. Estos nanomateriales mostraron ser prometedores para ensayos más especializados de recobro mejorado debido a su capacidad para formar emulsiones del tipo O/W, ser reductores en la tensión interfacial y su mejor estabilidad térmicaItem Síntesis y caracterización de derivados aminados de óxido de grafeno y su evaluación sobre las propiedades interfaciales en sistemas aceite-agua(Universidad Industrial de Santander, 2021) Romero Jaimes, Cindy Julieth; Cabanzo Hernández, Rafael; Mejía Ospino, Enrique; Martínez Ortega, Fernando; Doerr, Markus Hans OliverLa inundación química es una alternativa empleada en los últimos años para mejorar la producción de petróleo en yacimientos maduros, consiste en la adicción de sustancias químicas al fluido de inyección con el fin desplazar mayores cantidades de petróleo dentro de los yacimientos. En la presente investigación se sintetizó materiales de óxido de grafeno funcionalizados con moléculas como: di-aminas y aminoácidos, con el objetivo de evaluar su comportamiento en interfaces agua/aceite y agua/aceite/superficie. La síntesis del Óxido de Grafeno (GO) se realizó mediante el método de Hummer’s modificado, la funcionalización de las aminas al GO se realizó empleando las metodologías reportadas por Bourlinos et al, Tuan Nguyen et al y Shadpour Mallakpour et al. Los materiales obtenidos se analizaron por las técnicas FTIR, Raman, DRX, XPS y TGA, posteriormente, se evaluó el efecto de la concentración de los nanofluidos sobre la tensión interfacial, se determinó el ángulo de contacto de superficie Berea que estuvieron en contacto con los nanofluidos y se estudió la formación de emulsiones crudo/nanofluidos con y sin presencia de salmuera. Mediante las técnicas de caracterización se identificó los grupos funcionales característicos del GO y la funcionalización de los compuestos aminados al GO, en donde se encontró que presentaron interacciones covalentes e iónicas. Los resultados más prometedores de la investigación se encontraron con los nanomateriales de GO-aminoácidos, los cuales redujeron la IFT entre un 58,8-62,5 % en referencia al agua, y entre un 45-50% con respecto al GO, mantienen las características hidrofílicas de las superficies tipo arenisca, y sus emulsiones presentaron una estabilidad del 100 % después de 15 minutos de formadas y en ausencia salmuera. Estos nanomateriales mostraron ser prometedores para ensayos más especializados de recobro mejorado debido a su capacidad para formar emulsiones del tipo O/W, ser reductores en la tensión interfacial y su mejor estabilidad térmica. *