Escuela de Ingeniería Química

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https://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/9046

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Browsing Escuela de Ingeniería Química by Author "Ardila Suárez, Carolina"

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    Diseño sistemático de MOFs de zirconio a través de ingeniería de defectos y su aplicación en reacciones de esterificación en fase líquida
    (Universidad Industrial de Santander, 2020) Ardila Suárez, Carolina; Ramírez Caballero, Gustavo Emilio; Baldovino Medrano, Víctor Gabriel; Niño Gómez, Martha Eugenia; Henao Martínez, José Antonio; Duarte Duarte, Diana Paola; Burgos Beltrán, Juan Carlos; Gómez Gualdrón, Diego
    La MOF-808 es un material prometedor de la familia de MOFs a base zirconio, debido a su alta área superficial. Sin embargo, el carácter microporoso de este material es una desventaja para aplicaciones prácticas debido a limitaciones de transporte causadas por el acceso restringido de moléculas dentro de la estructura. En este trabajo se desarrolló tanto el diseño sistemático de la MOF-808 como su subsecuente modificación con el fin de obtener materiales ácidos, ordenados e interconectados con porosidad multimodal y su evaluación en la esterificación del glicerol con ácido acético en fase líquida. Se realizaron simultáneamente cálculos teóricos y mediciones experimentales con el fin de correlacionar la acidez del material con su actividad catalítica. Además, la adición de surfactantes y moduladores permite la síntesis de materiales micro/macroporosos ordenados y cristalinos. La adición de CTAB no parece alterar la composición química superficial ni las propiedades ácidas de las MOFs en comparación con los materiales sintetizados sin surfactante. Asimismo, las mediciones catalíticas reflejan que la porosidad interconectada de los materiales sintetizados con surfactantes favorece la difusión y accesibilidad de las moléculas, lo que conlleva a un mejoramiento del comportamiento del catalizador en la reacción de esterificación de glicerol en fase líquida. En cuanto a la sulfatación de las MOFs, esta modificación postsintética no afecta la interconectividad de los materiales y sí aumenta el número y fuerza de los sitios ácidos de los catalizadores y por consiguiente su actividad catalítica. Finalmente, la caracterización superficial refleja que los grupos sulfatados se encuentran unidos y bien distribuidos sobre la superficie del catalizador.
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    Synthesis, characterization, and properties evaluation of value-added polymer materials from glycerol: polyglycerol, hydrogels and oil-gels
    (Universidad Industrial de Santander, 2014) Ardila Suárez, Carolina; Ramírez García, Álvaro; Ramírez Caballero, Gustavo Emilio
    En este trabajo de investigación, se estudió el efecto de las condiciones de síntesis en la morfología y propiedades térmicas de poligliceroles sintetizados directamente a partir del glicerol, un monómero biodegradable. La sincronización de las condiciones de síntesis con las propiedades finales del poliglicerol, le abre las puertas a este polímero para aplicaciones antes limitadas únicamente a poligliceroles derivados de monómeros tóxicos. Por otro lado, se estudió la cinética de la reacción de polimerización del glicerol para la síntesis de poliglicerol mediante la técnica de análisis termogravimétrico. Asimismo, se estableció el efecto de las impurezas del glicerol crudo la síntesis de poliglicerol; se encontró que de las impurezas del glicerol crudo, los jabones son el cuello de botella para la obtención del polímero. Adicionalmente, se emplearon ácidos biodegradables tales como el ácido cítrico y el ácido oleico como agentes modificantes de la estructura del poliglicerol con el fin de obtener materiales poliméricos de alto valor agregado, los cuales fueron sintetizados, caracterizados y evaluados con éxito. El poliglicerol fue el polímero base para la síntesis de redes poliméricas para la formación, por ejemplo, de hidrogeles los cuales presentaron variaciones en su comportamiento de absorción de agua ante estímulos externos de temperatura y pH. Además el poliglicerol fue el material base para la síntesis de absorbentes de solventes no polares, los cuales fueron caracterizados mediante pruebas de absorción en tolueno y en soluciones de crudos livianos y pesados en tolueno. Los anteriores materiales podrían tener un impacto relevante en aplicaciones industriales.
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    Systematic design of defect engineered zr-mofs and their applications in liquid- phase esterification reactions
    (Universidad Industrial de Santander, 2020) Ardila Suárez, Carolina; Ramírez Caballero, Gustavo Emilio; Baldovino Medrano, Víctor Gabriel
    La MOF-808 es un material prometedor de la familia de MOFs a base zirconio, debido a su alta área superficial. Sin embargo, el carácter microporoso de este material es una desventaja para aplicaciones prácticas debido a limitaciones de transporte causadas por el acceso restringido de moléculas dentro de la estructura. En este trabajo se desarrolló tanto el diseño sistemático de la MOF-808 como su subsecuente modificación con el fin de obtener materiales ácidos, ordenados e interconectados con porosidad multimodal y su evaluación en la esterificación del glicerol con ácido acético en fase líquida. Se realizaron simultáneamente cálculos teóricos y mediciones experimentales con el fin de correlacionar la acidez del material con su actividad catalítica. Además, la adición de surfactantes y moduladores permite la síntesis de materiales micro/macroporosos ordenados y cristalinos. La adición de CTAB no parece alterar la composición química superficial ni las propiedades ácidas de las MOFs en comparación con los materiales sintetizados sin surfactante. Asimismo, las mediciones catalíticas reflejan que la porosidad interconectada de los materiales sintetizados con surfactantes favorece la difusión y accesibilidad de las moléculas, lo que conlleva a un mejoramiento del comportamiento del catalizador en la reacción de esterificación de glicerol en fase líquida. En cuanto a la sulfatación de las MOFs, esta modificación postsintética no afecta la interconectividad de los materiales y sí aumenta el número y fuerza de los sitios ácidos de los catalizadores y por consiguiente su actividad catalítica. Finalmente, la caracterización superficial refleja que los grupos sulfatados se encuentran unidos y bien distribuidos sobre la superficie del catalizador.