Maestría en Ingeniería Química
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Browsing Maestría en Ingeniería Química by browse.metadata.evaluator "Ballesteros Rueda, Luz Marina"
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Item Efecto de la molienda de alta energía en medio ácido sobre la actividad fotocatalítica de concentrados de ilmenita en la degradación de cianuro(Universidad Industrial de Santander, 2025-05-19) García Manzano, Tania Isabel; Pedraza Avella, Julio Andrés; Henao Martínez, José Antonio; Cañas Martínez, Diana Marcela; Ballesteros Rueda, Luz Marina; Valencia Sánchez, Hoover AlbeiroConcentrados de arenas negras ricos en ilmenita provenientes de Barbacoas, Nariño se trataron mediante de molienda de alta energía en presencia de soluciones ácidas, con el fin de obtener un aumento en el área superficial que permitiera mejorar la actividad fotocatalítica de este fotocatalizador natural, para su aprovechamiento en la degradación de cianuro. La molienda de alta energía en presencia de ácido acético produjo una disminución significativa en el tamo de partícula, lo que se reflejó en un incremento de 35,24 𝑚2/𝑔 del área superficial de los concentrados. Los efectos observados estuvieron determinados por las condiciones de molienda: una concentración del 3% p/v, a 650 rpm, con una relación (BRP) de 20:1, durante 120 minutos, utilizando esferas de 4 mm de diámetro. promovió modificaciones estructurales y composicionales, incluyendo la disminución en la cristalinidad y la aparición de fases de la forma FexTiyO4. Además, el medio ácido favoreció la disolución parcial de fases acompañantes y un posible enriquecimiento de titanio en la superficie. Los materiales tratados mostraron una mayor eficiencia fotocatalítica, atribuida a la mayor área superficial y reducción del tamaño de partícula. Estos factores favorecieron una mayor absorción de luz UV y visible. Asimismo, los cambios microestructurales y composicionales facilitaron la interacción del fotocatalizador con el cianuro, destacando el potencial del tratamiento mecanoquímico en medio ácido como estrategia para mejorar el rendimiento en la degradación de cianuro. Puesto que se alcanzó un máximo de degradación de cianuro con la muestra con mayor área superficial y las muestras presentaron porcentajes de degradación muy cercanos tanto radiación visible y UV.Item Efecto de nanopartículas de oro y nanoestructuras de carbono sobre la respuesta electroquímica de biosensores para la detección de ADN(Universidad Industrial de Santander, 2021) Cobos Suárez, Julián René; Sánchez Torres, Viviana; Pedraza Avella, Julio Andrés; Ropero Vega, José Luis; Castillo León, John Jairo; Ballesteros Rueda, Luz MarinaEn este trabajo se estudiaron diferentes configuraciones en la deposición por adsorción de nanoestructuras de carbono tales como óxido de grafeno (GO), nanotubos de carbono multipared (MWCNT) y la sinergía entre ellos, sobre electrodos serigrafiados con el fin de estudiar el efecto del transporte eléctrico en la señal electroquímica para la detección de ADN modelo de E. coli. Entre los materiales empleados están: ácido tetracloroaúrico, nanotubos de carbono multipared y óxido de grafeno funcionalizados, sondas de ADN y electrodos serigrafiados. Se sintetizaron por cronoamperometría nanopartículas de oro (AuNPs) sobre los electrodos para la inmovilización del receptor (Aptámero tiolado) mediante grupos tiol. La dispersión de las nanoestructuras de carbono se caracterizó por espectroscopía Raman y espectroscopía UV-Vis. La morfología de las nanoestructuras fue analizada por microscopia electrónica de barrido (SEM). Para el proceso de cada modificación de los electrodos se aplicó una caracterización electroquímica mediante las técnicas de Voltamperometría cíclica (CV), Voltamperometría de onda cuadrada (SWV) y Espectroscopia de impedancia electroquímica (EIS) en soluciones del par redox K4[Fe(CN)6]3-/4; monitoreadas en un potenciostato / galvanostato VersaSTAT 3. Los resultados mostraron que el biosensor con la incorporación de MWCNT alcanzó la respuesta electroquímica más alta. Este biosensor basado en ADN, logró detectar concentraciones de ADN complementario en el rango de 1.0 × 10-11 a 1.0 × 10-7 M con alta reproducibilidad, alcanzando un límite de detección de 0.21 nmol/L. Los resultados revelaron el impacto de modificar los transductores con nanomateriales de carbono en el mejoramiento de los parámetros análiticos de los biosensores.Item Evaluación de catalizadores para la reacción de desulfuración oxidativa en fase gaseosa de aceites pirolíticos obtenidos a partir de caucho de llantas(Universidad Industrial de Santander, 2025-05-21) Sandoval Quiñónez, Karol Vanessa; Escalante Hernández, Humberto; Tavera Ruiz, Claudia Patricia; Maradei García, María Paola; Ramírez Caballero, Gustavo Emilio; Ballesteros Rueda, Luz MarinaEl aceite obtenido de la pirólisis del caucho de llantas usadas (APCL) tiene potencial como combustible, pero su alto contenido de azufre limita su uso. El presente estudio se centra en la desulfuración oxidativa (ODS) en fase gaseosa del APCL, ya que tiene una mejor viabilidad técnica a nivel industrial en comparación con a la ODS en fase líquida y no ha sido estudiada para este tipo de aceites. Se evaluaron tres catalizadores: dos heteropoliácidos (H3PMo12O40 y H4PMo11VO40) soportados en la sílica comercial Q-10 y el óxido mixto CuO/ZnO/Al2O3. El H3PMo12O40/Q-10 (HPMo/Q-10) y H4PMo11VO40/Q-10 (HPMo/Q-10) fueron sintetizados y caracterizados en estudios previos. El CuO/ZnO/Al2O3 fue sintetizado por coprecipitación de los respectivos nitratos y fue caracterizado por diferentes técnicas fisicoquímicas. Las propiedades catalíticas de los catalizadores fueron evaluadas en la ODS de mezclas modelo de los APCL representadas por dibenzotiofeno (DBT) en tolueno y del benzotiazol (BTZ) en tolueno, ambas con un contenido de azufre de 0.08 %p. El proceso se llevó a cabo en el reactor de lecho fijo de una unidad piloto de pirólisis a 350 °C, 1.5 bar y empleando aire como agente oxidante. Se lograron conversiones del DBT similares para los tres catalizadores (39.6 – 41.7 %) siguiendo el orden HPMoV/Q-10 > HPMo/Q-10 > CuO/ZnO/Al2O3. Las conversiones del BTZ fueron diferentes entre los catalizadores y siguieron un orden opuesto al de las conversiones del DBT. Es probable que la presencia de sitios ácidos de Brønsted haya afectado negativamente la conversión del BTZ. En este caso, la conversión más alta fue del 19.3 % con el CuO/ZnO/Al2O3. La validación de estos resultados en el proceso real de pirólisis se llevó a cabo con los catalizadores HPMo/Q-10 y CuO/ZnO/Al2O3, logrando una remoción de azufre del 35.3 y 35.6 %, respectivamente. La diferencia en morfología y tipos de sitios ácidos no afectaron la actividad catalítica.