Estudio por dinámica molecular de la separación de mezclas tolueno/agua por membranas de óxido de grafeno y derivados sustituidos con alquilaminas

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dc.contributor.advisorMejía Ospino, Enrique
dc.contributor.advisorMuñoz Rugeles, Leonardo
dc.contributor.authorForero Pinto, Christian Julián
dc.contributor.evaluatorBlanco Tirado, Cristian
dc.contributor.evaluatorPérez Torres, Jhon Fredy
dc.date.accessioned2024-11-26T15:39:13Z
dc.date.available2024-11-26T15:39:13Z
dc.date.created2024-10-29
dc.date.issued2024-10-29
dc.description.abstractLas aguas residuales producidas por la industria petrolera contienen moléculas oleosas tóxicas y, para evitar la contaminación de las masas de agua, su tratamiento es realmente necesario. En este trabajo, se emplearon simulaciones de dinámica molecular para investigar el proceso de separación tolueno/agua de membranas de GO y GO@A. Se investigó la influencia de los parámetros estructurales (longitud de la cadena alquílica) y geométricos (tamaño de los poros, el desplazamiento interlaminar de los poros y el espacio interlaminar) de los modelos de membrana en la eficacia de la demulsificación. Los resultados indican que el aumento de la abertura de los poros y del espacio interlaminar de los modelos de membrana disminuye la eficacia de la filtración, pero el aumento del valor del desplazamiento interlaminar de los poros mejora la eficacia de la filtración. La segunda capa actúa como una barrera efectiva, favoreciendo el flujo de agua y tolueno a través de los canales interlaminares, promoviendo las interacciones molécula-membrana. Se calcularon los perfiles de energía potencial de interacción y se comprobó que las membranas interaccionan fuertemente con el tolueno. El aumento de la energía de interacción entre las membranas y el agua es evidencia de la separación efectiva de las fases de aceite y agua.
dc.description.abstractenglishThe wastewater produced from oil industry contains toxic oily molecules and, to avoid contamination of water bodies, its treatment is really necessary. In this work, molecular dynamics simulations were employed to investigate the toluene/water separation process of GO and GO@A membranes. The influence of structural (alkyl chain length) and geometrical (pore size, interlaminar pore offset and interlaminar space) parameters of the membrane models on the demulsification efficiency were investigated. The results indicate that increasing the pore opening and interlaminar spacing of the membrane models decreases the filtration efficiency, but increasing the value of the interlaminar pore offset improves the filtration efficiency. The second layer acts as an effective barrier, favoring the flow of water and toluene through interlaminar channels and promoting molecule-membrane interactions. The interaction potential energy profiles were calculated and it was found that the membranes strongly interact with toluene. The increment of the interaction energy between the membranes and water suggests that water molecules move towards the final filtering region, leading to the effective separation of the oil and water phases.
dc.description.cvlachttps://scienti.minciencias.gov.co/cvlac/visualizador/generarCurriculoCv.do?cod_rh=0001766709
dc.description.degreelevelMaestría
dc.description.degreenameMagíster en Química
dc.description.orcidhttps://orcid.org/0000-0001-9151-4768
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/20.500.14071/44841
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ciencias
dc.publisher.programMaestría en Química
dc.publisher.schoolEscuela de 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.licenseAtribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombia (CC BY-NC-ND 2.5 CO)
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectDinámica molecular (DM)
dc.subjectFiltración
dc.subjectÓxido de grafeno (GO)
dc.subjectÓxido de grafeno sustituido con alquilaminas (GO@A)
dc.subject.keywordMolecular Dynamics (MD)
dc.subject.keywordDemulsification
dc.subject.keywordGraphene Oxide (GO)
dc.subject.keywordGraphene Oxide Substituted with Alkylamines (GO@A)
dc.titleEstudio por dinámica molecular de la separación de mezclas tolueno/agua por membranas de óxido de grafeno y derivados sustituidos con alquilaminas
dc.title.englishMolecular Dynamics Study of the Separation of Toluene/Water Mixtures by Graphene Oxide Membranes and Derivatives Substituted with Alkylamines
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/resource_type/c_bdcc
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Maestría
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