Nanopartículas de sílice y xerogeles de carbon para adsorcion de dióxido de carbono(co2): un enfoque a la purificación del biogas

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dc.contributor.advisorCastro Molano, Liliana del Pilar
dc.contributor.advisorEscalante Hernandez, Humberto
dc.contributor.advisorCortes Correa, Farid Bernardo
dc.contributor.authorMuñoz Muñoz, Alexander
dc.contributor.authorMoreno Moreno, Omar Yesid
dc.date.accessioned2023-04-06T14:46:41Z
dc.date.available2023
dc.date.available2023-04-06T14:46:41Z
dc.date.created2019
dc.date.issued2019
dc.description.abstractEn los últimos años la producción de biogás en biodigestores domésticos ha tenido un creciente desarrollo, siendo empleado en zonas rurales principalmente para iluminar y calentar. Sin embargo, la presencia de CO2 reduce considerablemente el valor calorífico del biogás, generando una disminución en la eficiencia térmica, lo que hace necesaria la remoción de este componente para mejorar la calidad del gas y aumentar sus posibilidades de aplicación como combustible. En este trabajo se evaluó la capacidad de adsorción de CO2 de nanopartículas de sílice, sílice pirogénica comercial Aerosil 380 y xerogeles de carbón impregnados con aminas. Las nanopartículas de sílice se prepararon mediante el método sol-gel usando como precursor de silicio Tetraetil ortosilicato, los xerogeles de carbón mediante carbonización de un gel de resorcinol-formaldehido. Los materiales se funcionalizaron mediante impregnación húmeda con 15 y 30% p/p de dietanolamina y etilendiamina. Las pruebas de caracterización permitieron determinar el tamaño de partícula (TEM, SEM), área superficial (BET), estabilidad térmica (TGA) y composición química (FTIR) de las nanoestructuras y relacionar dichas propiedades con la afinidad por el adsorbato. Los ensayos de adsorción de CO2 se realizaron a una temperatura de 30 °C bajo un flujo de 60 ml/min de CO2. Los materiales basados en xerogeles de carbón presentaron una mayor capacidad de adsorción comparados con los materiales de nanopartículas de sílice, se obtuvo la mayor capacidad de adsorción (71,1 mg/g) para la muestra impregnada al 30% p/p de dietanolamina, que además puede adsorber el CO2 en condiciones de humedad.
dc.description.abstractenglishIn recent years the biogas production in domestic biodigesters has had a growing development, being used in rural areas mainly to illuminate and heat However, the presence of CO2 considerably reduces the calorific value of biogas, generating a decrease in thermal efficiency, which makes it necessary to remove this component to improve the quality of the gas and to increase its application possibilities as a fuel. In this work, the CO2 adsorption capacity of silica nanoparticles, commercial pyrogenic silica Aerosil 380 and carbon xerogels impregnated with amines, was evaluated. The silica nanoparticles were prepared by the sol-gel method using as precursor Tetraethyl orthosilicate and carbon xerogels were obtained by carbonization of a resorcinol formaldehyde gel. The materials were functionalized by wet impregnation with 15 and 30% w/w of diethanolamine and ethylenediamine. The characterization tests allowed us to determine the particle size (TEM, SEM), surface area (BET), thermal stability (TGA) and chemical composition (FTIR) of the nanostructures and to relate these properties to the affinity for adsorbate. The CO2 adsorption tests were performed at a temperature of 30 °C under a flow of 60 ml / min of CO2. Carbon xerogels materials had a higher adsorption capacity compared to silica nanoparticle materials, the highest adsorption capacity (71.1 mg / g) was obtained for the 30% w/w impregnated sample of diethanolamine, which can also adsorb CO2 in humid conditions.
dc.description.degreelevelPregrado
dc.description.degreenameIngeniero Químico
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.instnameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourlhttps://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.urihttps://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/13781
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ingenierías Fisicoquímicas
dc.publisher.programIngeniería Química
dc.publisher.schoolEscuela de Ingeniería Química
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.coarhttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.licenseAttribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectAdsorción De Co2
dc.subjectNanopartículas De Sílice
dc.subjectXerogeles De Carbón
dc.subjectPurificación De Biogás.
dc.subject.keywordCo2 Adsorption
dc.subject.keywordSilica Nanoparticles
dc.subject.keywordCarbon Xerogels
dc.subject.keywordBiogas Purification.
dc.titleNanopartículas de sílice y xerogeles de carbon para adsorcion de dióxido de carbono(co2): un enfoque a la purificación del biogas
dc.title.englishSilica nanoparticles and carbon xerogels for carbon dioxide adsorption (co2): an approach to biogas purification
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregrado
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