Desarrollo de biocompositos basados en poliuretano, fibras naturales y líquidos iónicos como materiales sostenibles para aplicaciones industriales

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dc.contributor.advisorCarreño Díaz, Luz Ángela
dc.contributor.advisorOliveira Einloft, Sandra Mara
dc.contributor.authorFernández Rojas, Marisol
dc.contributor.evaluatorJaramillo Isaza, Franklin
dc.contributor.evaluatorSierra Ávila, César Augusto
dc.contributor.evaluatorCombariza Montañez, Marianny Yajaira
dc.contributor.evaluatorRamírez Caballero, Gustavo Emilio
dc.contributor.evaluatorManrique Gallardo, Milton
dc.date.accepted2022-04-01T05:33:40Z
dc.date.accessioned2022-04-01T05:33:40Z
dc.date.available2022-04-01T05:33:40Z
dc.date.created2018
dc.date.issued2018
dc.description.abstractEl desarrollo de nuevos materiales utilizando materia prima proveniente de fuentes renovables y más amigables con el medio ambiente, es de gran importancia para el desarrollo sostenible preservando el medio ambiente. En el presente trabajo de investigación se estudiaron dos tipos de biocompositos basados en poliuretano, el cual fue sintetizado a partir de aceite de ricino, una fuente renovable. Por una parte, se obtuvieron biocompositos de poliuretano reforzados con fibras naturales de fique y yute modificadas por medio de tratamientos químicos, lo cual mejoró la adhesión fibra-polímero y las propiedades mecánicas del poliuretano. Por otro lado, se soportaron líquidos iónicos en espumas macroporosas de poliuretano y se evaluó tanto la capacidad de captura de CO2 como la selectividad por el CO2 cuando se usa una mezcla CO2/CH4, se encontró que a mayor cantidad de líquido iónico menor capacidad de captura, pero mayor selectividad. Los materiales obtenidos fueron caracterizados por: espectroscopia infrarroja (FT-IR), resonancia magnética nuclear (RMN), difracción de rayos X (DRX), espectrometría de masas (MS), microscopia electrónica de barrido (SEM), microscopia de fuerza atómica (AFM), espectroscopía de fotoelectrones de rayos X (XPS), análisis termogravimétrico (TGA) y calorimetría diferencial de barrido (DSC). Para los biocompositos a base de PU y fibras naturales, además se realizaron ensayos de tracción, análisis dinámico-mecánico (DMA), ángulo de contacto, absorción de humedad y degradación ambiental. En el caso de los biocompositos a base de PU y líquidos iónicos, se utilizó un sistema de sorción de doble celda para los ensayos de captura de CO2 y de selectividad en mezclas CO2/CH4, en los cuales la composición de la mezcla se determinó por cromatografía de gases.
dc.description.abstractenglishThe development of new materials using raw materials from renewable sources and friendlier to the environment is of great importance for sustainable development while preserving the environment. In this research work, two types of biocomposites based on polyurethane were studied, which was synthesized from castor oil, a renewable source. On the one hand, polyurethane biocomposites reinforced with natural fibers of fique and jute modified using chemical treatments were obtained, which improved the fiber-polymer adhesion and the mechanical properties of the polyurethane. On the other hand, ionic liquids were supported in macroporous polyurethane foams and the capture capacity of CO2, as well as the selectivity for CO2 in a CO2/CH4 mixture, was evaluated; it was found that with a higher amount of ionic liquid, the capacity of capture decrease, but the selectivity increase. The materials obtained were characterized by: infrared spectroscopy (FT-IR), nuclear magnetic resonance (NMR), X-ray diffraction (XRD), mass spectrometry (MS), scanning electron microscopy (SEM), atomic force microscopy (AFM), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), thermogravimetric analysis (TGA) and differential exploratory calorimetry (DSC). For biocomposites based on PU and natural fibers, tensile tests, dynamic-mechanical analysis (DMA), contact angle, moisture absorption and environmental degradation were also carried out. In the case of PU-based biocomposites and ionic liquids, a double-cell sorption system was used for CO2 capture and CO2/CH4 mixture selectivity assays, in which one the mixture composition was determinate by gas chromatography.
dc.description.cvlachttps://scienti.minciencias.gov.co/cvlac/visualizador/generarCurriculoCv.do?cod_rh=0001496259
dc.description.degreelevelDoctorado
dc.description.degreenameDoctor en Química
dc.description.orcidhttps://orcid.org/0000-0003-0219-4227
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/20.500.14071/9663
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ciencias
dc.publisher.programDoctorado 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.licenseAttribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectBiopolímeros
dc.subjectFibras naturales
dc.subjectLíquidos iónicos
dc.subjectMateriales compuestos
dc.subject.keywordBiopolymers
dc.subject.keywordNatural fibers
dc.subject.keywordIonic liquids
dc.subject.keywordComposites
dc.titleDesarrollo de biocompositos basados en poliuretano, fibras naturales y líquidos iónicos como materiales sostenibles para aplicaciones industriales
dc.title.englishDevelopment of biocomposites based on polyurethane, natural fibers and ionic liquids as sustainable materials for industrial applications
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/resource_type/c_db06
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Doctorado
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