Evaluación del grafeno modificado químicamente para separación de emulsiones mediante dinámica molecular

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dc.contributor.advisorMejía Ospino, Enrique
dc.contributor.advisorMuñoz Rugeles, Leonardo
dc.contributor.authorCajicá Trillos, Claudia Alejandra
dc.contributor.evaluatorDoerr, Markus Hans Oliver
dc.contributor.evaluatorBlanco Tirado, Cristian
dc.date.accessioned2022-06-08T11:50:12Z
dc.date.available2022-06-08T11:50:12Z
dc.date.created2021
dc.date.issued2021
dc.description.abstractInvestigaciones experimentales y computacionales han demostrado que los materiales basados en grafeno pueden utilizarse como agentes demulsificantes. Sin embargo, su mecanismo de demulsificación continúa en investigación. En este trabajo se utilizó diná- mica molecular para evaluar el efecto del GO y rGO en la tensión interfacial de emulsiones de agua y aceite estabilizadas por un modelo de asfalteno (VO-79). Las simulaciones realiza- das permitieron observar a nivel atómico la adsorción del VO-79 en las láminas de GO y la formación de una película binaria (VO-79+GO). Luego de la adsorción, la tensión interfacial del sistema aumentó, lo que favorece la desestabilización de la emulsión. En el caso del rGO, se observó que las láminas desplazan a las moléculas de VO-79, rompiendo la película pro- tectora interfacial y eventualmente desestabilizando la emulsión. Estos cálculos permitieron plantear un mecanismo de demulsificación. Por otra parte, se evaluó la mojabilidad de los materiales usando dinámica molecular realizando mediciones del ángulo de contacto de una gota de agua cilíndrica depositada en una lámina de grafeno y de GO con relaciones C/O de 2.0 y 2.5 soportadas en una lámina de grafeno. De estos resultados se encontró que la hidrofilicidad del GO disminuye a medida que la relación C/O del material aumenta.
dc.description.abstractenglishExperimental and computational research has shown that graphene-based materials can be used as demulsifying agents. However, the demulsification mechanism re- mains under investigation. In this work, molecular dynamics was developed to evaluate the effect of GO and rGO on the interfacial tension of water and oil emulsions stabilized by an asphaltene model (VO-79). The simulations allowed us to observe at the atomic level the ad- sorption of VO-79 on the GO sheets and the formation of a binary film (VO-79 + GO). After adsorption, the interfacial tension in that system increased, this stimulates destabilization of emulsion. In the case of rGO, it was observed that the sheets displace the VO-79 molecules, breaking the protective film at the interface and eventually destabilizing the emulsion. On the other hand, the wettability of the materials was evaluated using molecular dynamics performing measurements of the contact angle of a cylindrical drop of water deposited in a graphene sheet and GO sheet with C/O ratio 2.0 and 2.5 supported on a graphene sheet. These results shown that the hydrophilicity of GO decreases as the C/O ratio of the material increases.
dc.description.degreelevelPregrado
dc.description.degreenameQuímico
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/20.500.14071/11262
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ciencias
dc.publisher.programQuímica
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.subjectDinámica molecular (MD)
dc.subjectDemulsificación
dc.subjectÓxido de grafeno (GO)
dc.subjectÓxido de grafeno reducido (rGO)
dc.subjectViolantrona-79 (VO-79)
dc.subject.keywordMolecular Dynamics (MD)
dc.subject.keywordDemulsification
dc.subject.keywordGraphene Oxide (GO)
dc.subject.keywordReduced Graphene Oxide (rGO)
dc.subject.keywordViolanthrone-79 (VO-79)
dc.titleEvaluación del grafeno modificado químicamente para separación de emulsiones mediante dinámica molecular
dc.title.englishEvaluation of chemically modified graphene for demulsification of emulsions by molecular dynamics
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregrado
dspace.entity.type
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Química