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Sinterización, Circón, Composites, Cinética, Mecanismo, Solución-reprecipitación, and Enginyeria, Indústria i Construcció

En esta memoria se exponen los resultados obtenidos al estudiar el proceso de sinterización de compactos de vidrio y de composites de vidrio-circón. Se ha determinado la evolución de las características texturales y microestructurales de los diferentes materiales con el avance de la sinterización. Se ha estudiado el proceso de solución-reprecipitación del circón. Se ha comprobado que la sinterización de composites con moderados contenidos en circón se desarrolla únicamente mediante el mecanismo de reordenación de partículas por flujo viscoso. En cambio, para altos contenidos en circón se requiere, además, la intervención del proceso de solución-reprecipitación del circón. La cinética del primer mecanismo queda perfectamente descrita mediante el modelo de Avrami- Erofeev. El efecto de la temperatura sobre la velocidad del proceso se ha comprobado que es el mismo que el debido a la viscosidad del vidrio, y, por consiguiente, independiente de todas las variables de operación ensayadas. Por último, se ha desarrollado y validado un modelo cinético que describe muy bien la sinterización no isoterma de composites asociada a la reordenación de partículas por flujo viscoso.

esmaltes cerámicos, frita, cinética, and Ingeniería Química

Las fritas cerámicas son compuestos vítreos, que se obtienen por fusión, a temperaturas elevadas (alrededor de 1500ºC), de una mezcla de materias primas de origen natural o sintético. Se utilizan en los procesos de fabricación de pavimentos y revestimientos cerámicos para preparar esmaltes, engobes y tintas.El esmalte es una mezcla de materias primas, entre las que se encuentran en mayor o menor proporción las fritas. En la mayoría de las ocasiones, se aplican en forma de suspensión acuosa. El engobe, cuya finalidad es producir una variación progresiva entre las propiedades.Los valores de las propiedades reológicas de las suspensiones de esmalte se suelen ajustar mediante el uso de desfloculantes, ligantes y suspensionantes como caolines y arcillas.Uno de los problemas más importantes de las suspensiones de esmalte es, precisamente, la inestabilidad de sus propiedades reológicas, debido a la interacción entre los diferentes aditivos utilizados para controlar las características reológicas de las suspensiones y los cationes disueltos procedentes de las partículas de frita. En esta memoria se resume el estudio realizado para tratar de interpretar, con ayuda de un modelo adecuado, la cinética del proceso de disolución, de los elementos que forman parte de la composición habitual de una frita industrial del tipo "blanco de circonio".Se realizaron un conjunto de experimentos para estudiar la influencia, sobre la cinética del proceso, de las dos condiciones de operación más importantes: temperatura y tamaño medio de las partículas de frita. Como consecuencia del estudio realizado, se ha propuesto un modelo cinético y las ecuaciones se han aplicado con éxito, para predecir los resultados experimentales obtenidos en un experimento realizado a una temperatura intermedia a las estudiadas anteriormente, lo cual confirma su efectividad en el intervalo de condiciones de operación estudiadas.

diagramas TTT, cinètica, envelliment, relaxació, elastòmers, resines EPOXI, and termoestables

En este trabajo de investigación se ha estudiado la influencia de algunos copolimeros de butadieno y acrilonitrilo sobre el curado de una resina epoxi y sobre las propiedades térmicas y termomecánicas de los materiales compuestos resultantes. Mediante curados isotérmicos se ha investigado utilizando la calorimetria diferencial de barrido (dsc) la influencia que tiene la adición de estos copolímeros sobre el curado de la resina epoxi. A partir de las diferentes experiencias se ha hallado en función del tiempo la temperatura de transición vitrea (tg) y el grado de conversión. Estos resultados han permitido obtener el tiempo de vitrificación, el grado de conversión cuando el material vitrifica y la tgoo (la mayor tg que puede tener el sistema) para los diferentes sistemas estudiados.Se ha analizado la cinetica del proceso de curado mediante diferentes metodos isotérmicos y dinámicos utilizando la tecnica DSC. Se han obtenido valores de energia de activación y de factor de frecuencia de los sistemas empleados. La relación experimental entre la tg y el grado de conversión se ha ajustado mediante la ecuación de dibenedetto.Utilizando el análisis termomecánico (tma) ha podido observarse el fenómeno de la gelificación y se ha determinado mediante la técnica dsc el grado de conversión cuando el material gelifica. Con estos datos y con los cineticos obtenidos anteriormente se han podido construir los diagramas ttt (tiempo-temperatura-transformación).Se ha estudiado el fenómeno del envejecimiento físico en muestras parcialmente curadas de resina epoxi pura y de esta misma resina con diferentes proporciones de ctbn31.Se ha investigado la solubilización del plastificante contenido en el endurecedor por parte de los elastómeros y la solubilidad existente entre la base epoxi y los copolímeros. Mediante el análisis térmico-dinámico-mecánico (dmta) se ha observado la separacion de fases existentes en los diferentes sistemas estudiado.

resina de polièster insaturat, calorimetria diferencial d'escombrat, cinètica, curat, termoestable, polimerització, curado de resinas, poliéster insaturado, and anàlisi tèrmica

Se ha estudiado la eficiencia de diferentes sistemas de iniciación química y térmica del curado de resinas de poliéster insaturado. Mediante calorimetría diferencial de barrido (DSC), se ha curado isotérmicamente y dinámicamente una resina de poliéster insaturado con peroxido de benzoilo como iniciador. Se ha calculado parámetros cinéticos por ajuste de los resultados calorimétricos, según diferentes métodos de análisis. Se ha establecido que método aporta mejores resultados. En curados dinámicos de varias resinas se ha investigado el efecto que provoca el tipo y la cantidad de promotor y de iniciador y en la iniciación y en el curado. Se ha estudiado la influencia del contenido de estireno y de la composición de la resina en el proceso de curado y en las propiedades del material curado, determinando la tg (DSC) y el modulo elástico (ensayos mecánicos de flexión). Se ha realizado un estudio de la degradación térmica de varias resinas por termogravimetría. Se ha determinado también el grado de conversión último mediante DSC y GPC. En curados isotérmicos de una resina con iniciador y diferentes tipos de promotor, se ha investigado la influencia del carácter nucleófilo de la amina y el tamaño de los sustituyentes en el mecanismo de iniciación Redox. Finalmente se ha investigado por DSC el mecanismo de inhibición de la hidroquinona y la influencia del contenido de hidroquinona en el curado y en los parámetros cinéticos del curado. A partir de los parámetros cinéticos obtenidos, se ha simulado el curado isotérmico, dentro y fuera del intervalo experimental de temperaturas utilizado para establecer la cinética.

reactores químicos multifásicos, equilibrio, cinética, hidratación catalítica, terbutil alcohol, and isobuteno

L'objectiu d'aquesta Tesi Doctoral és la modelització matemàtica del procés d'hidratació catalítica directa de isobutè a ter butanol sobre Amberlyst-15 en un reactor de llit fix escorregut en equicorrent descendent. La modelització s'ha dut a terme de forma fonamental, emprant les dades cinètiques, d'equilibri i de transport de matèria verificats en el laboratori a partir d'experiments independents. S'ha estudiat, en primer lloc, l'efecte de la concentració de producte (fins a 3 kmol/m3) sobre la cinètica, l'equilibri i la difusió intrapartícula en un marge de temperatures de 303 a 333 K .Els coeficients de transferència de matèria en la interfase gas líquid en el reactor de jaç fix escorregut, s'han determinat en un marge de velocitats superficials de 0.002 a 0.02 m/s per al líquid i de 0.005 a 0.05 m/s per al gas. D'aquesta forma, les dades experimentals comprenen diferents règims de flux del reactor (flux escorregut a flux polsant), el que ha permès estudiar l'efecte del canvi de règim sobre els coeficients. El nou model desenvolupat per a la hidratació de isobutè s'ha implementat en un programa informàtic que simula un reactor integral. La comprovació del model s'ha dut a terme per comparació entre les dades de reacció predites i les obtingudes experimentalment en un reactor a escala de laboratori. Finalment, s'ha estudiat la sensibilitat de la conversió de isobutè respecte als diferents paràmetres d'operació, fent especial èmfasi en l'efecte autocatalític de la reacció d'hidratació.

cinética, pseudorotaxano, máquina molecular, rotaxano, mecanismo de reacción, and Materias::Investigación::22 Física::2210 Química física::221003 Cinética química

El objetivo del proyecto de tesis doctoral es la realización de un estudio cinético y termodinámico de la formación de [2], [3] y [4]Pseudorotaxanos basados en ciclodextrinas. Concretamente se utilizarán surfactantes bolaform y gémini como ejes y a-CD como macrociclo. Se sintetizará un surfactante bolaform de tipo asimétrico para estudiar la isomería existente en pseudorotaxanos de orden superior y se estudiará la preferencia de la a-CD para formar el pseudorotaxano por cada uno de sus dos portales. La formación de pseudorotaxanos se ha ampliado a surfactantes gemini donde es posible la formación de dos estructuras tipo rotaxano: ensartado en las cadenas hidrocarbonadas del surfactante generando un pseudorotaxano con gran movilidad e insertado en el espaciador formando una estructura con gran estabilidad cinética. Los estudios cinéticos se realizarán mediante técnicas de resonancia magnética nuclear, mientras que los estudios termodinámicos, así como la caracterización de los complejos se realizará por espectroscopía UV-Vis, calorimetría (ITC), espectometría de masas y RMN.

resinas epoxi, macrociclos, porfirinas, éteres corona, iones metálicos, propiedades térmicas, cinética, magneto-susceptibilidade, and Materias::Investigación::22 Física::2210 Química física::221090 Química-física de polímeros

Esta Tesis muestra que es posible añadir nuevas características a materiales convencionales como las resinas epoxi mediante la utilización de puentes de unión (comúnmente denominados agentes entrecruzantes) específicos. Para ello, se utilizan agentes portadores de macrociclos (derivados de la porfirina, éteres corona y tetraazociclodecano) que complejan fuertemente diversos iones metálicos, lo que permite modificar la capacidad dieléctrica de las resinas, además de sus propiedades térmicas y mecánicas.Por ejemplo, las resinas modificadas de esta manera con hemina (portadora de un ion hierro) y porfirina de Zinc poseen la capacidad para orientarse en presencia de un campo magnético fuerte, en ausencia de rozamiento como, por ejemplo, sobre la superficie del agua. Debido a la importancia de las resinas epoxi en diversos campos de la industria,las expectativas de futuras aplicaciones industriales son amplias.

PAO, GAO, EBPR, SBR, Fósforo, Fosfatos, Polifosfatos, Glucógeno, PHA, VFA, Metabolismo, Modelo metabólico, Cambio metabólico, Recuperación de fósoro, PAO Tipo I, PAO Tipo II, Corto plazo, Largo plazo, Estequiometría, Cinética, Monod, and TECNOLOGIA DEL MEDIO AMBIENTE

[EN] Phosphorus is very important in life because it plays an essential role in biological processes. The main use of phosphorus is in the fertilizer industry in the form of phosphates. These phosphates come mainly from phosphate rocks which might be exhausted in 50-100 years. The overexploitation of phosphate rocks has resulted in decreased quality of reserves, and it has raised the cost of extraction, processing and shipping. Moreover, phosphorus coming from wastewater, phosphate rock dissolution, and soil with an excessive supply of fertilizer, is deposited on the surface water bodies causing a serious pollution problem called eutrophication. One of the systems most used to reduced phosphorus levels in the wastewater is the enhanced biological phosphorus removal (EBPR). This process involves capturing biologically, alternating between anaerobic oxic/anoxic conditions, the wastewater phosphorus through the phosphorus accumulating organisms (PAOs). However, one of the main problems of this process is that the glycogen accumulating organisms (GAOs) compete with PAOs for volatile fatty acids (VFA). Even though there have been many studies on the factors affecting competition between PAOs and GAOs, there are still many unanswered questions regarding the metabolism of PAOs when they lack energy reserves in the form of intracellular polyphosphates (poly-P) and its effect on the population dynamics of PAOs and GAOs in an activated sludge system. Therefore, the main goal of this dissertation is to study short- and long-term the metabolic behavior of the PAOs to different levels of poly-P; to analyze the population dynamics of microorganisms involved in the process EBPR; to model mathematically that metabolic behavior; and finally, to evaluate the possible recovery of phosphorus by extracting poly-P present in the PAOs. In the short- and long-term study was observed a metabolic shift correlates with the content in poly-P so that under low contents of poly-P the PAOs are able to behave as GAOs but without a significant development of the GAO population. Although, in both studies was observed the same metabolic behavior, from the microbiological point of view were observed some differences. In the short-term, the PAO Type II clearly showed the metabolic shift, while long-term were the PAO Type I. From the experiments performed, necessary expressions (stoichiometric and kinetic) were developed to include new behaviors observed (metabolic rate) in metabolic models existing today. Monod type expressions were developed and implemented on the model of the PAOs to represent the change between the typical stoichiometric parameters of PAO and GAO metabolism. The model was calibrated and validated showing the ability to correctly represent the metabolic change of PAOs under low concentrations of poly-P. When was observed that with low concentrations of poly-P the PAOs have the ability to change its metabolism, without the process was deteriorated by the development of the GAO population, two operating strategies were evaluated to obtain a stream rich in phosphorus to allow later retrieval. The strategies studied differed in the level of extraction of the poly-P from PAOs. In the first strategy, it was extracted less than 40 % of poly-P, while the second strategy, it came to extract more than 90 % of poly-P. The second strategy showed a higher extraction efficiency, achieving recover up to 81 % of the phosphorus present in the wastewater. As a result, of work performed four articles were generated, three of them published in journals of particular importance (2 in the journal Water Research and 1 in the journal Chemical Engineering Journal) constituting the main body of this thesis.

Cinética, Adsorción de humedad, Harina integral, Harina blanca, Salvado, Método isopiéstico-gravimétrico, and Isotermas de sorción de humedad (ISH)

En el presente trabajo de tesis doctoral se analiza la cinética de adsorción dehumedad de tres materias primas derivadas del trigo de uso frecuente en la industriapanadera: harina integral, harina blanca, y salvado (en su modalidad hoja). Se persigueampliar y actualizar el conocimiento científico existente de estos procesos en este tipode muestras, que es escaso.Para ello se ha optado por un método isopiéstico-gravimétrico, el cual empleacomo unidad funcional cápsulas herméticas de polipropileno (sorbostatos) que permitenque en su interior se produzcan los intercambios de humedad entre las muestras y lassustancias donadoras o aceptoras de moléculas de agua (sorbatos), que en este caso sonsoluciones salinas saturadas de actividad de agua (aw) conocida. Los sorbostatos sesometen a condiciones de temperatura controlada hasta que se equilibra el flujo demoléculas de agua entre las muestras y los sorbatos, momento en el se dice que se haalcanzado el equilibrio isopiéstico. Si se parte de muestras deshidratadas, el flujo demoléculas de agua se dirigirá desde los sorbatos hacia las muestras, y nosencontraremos en dinámicas de adsorción. Si por el contrario partimos de muestras consu contenido máximo de humedad, las muestras cederán agua a los sorbatos, en cuyocaso nos encontraremos con dinámicas de desorción. Las modificaciones que seproducen en el contenido de humedad de las muestras se registran mediante una balanzaanalítica de precisión. Finamente se obtienen datos de contenido en humedad de lasmuestras para una serie de aw conocidas.Los resultados se representan en un sistema de coordenadas cartesianascolocando en abscisas la aw y en ordenadas el contenido de humedad (m). A estasrepresentaciones se les llama isotermas de sorción de humedad (ISH). Para obtenerinformación válida y aplicable de forma continua en todo el rango posible (teóricamente,0 < aw < 1) se hace necesario obtener una función matemática que se ajustecorrectamente a los datos experimentales. Debido entre otros factores a la enormecomplejidad fisicoquímica que poseen los alimentos, cada uno tiene su propio patrón desorción, y por tanto su ISH propia y característica.Se ensayaron diez modelos matemáticos para obtener las ISH características decada una de las tres muestras, y con la finalidad de evaluar el efecto de la temperaturasobre los procesos de sorción se repitieron las experiencias a tres temperaturashabituales en el almacenamiento de los granos de trigo en nuestras latitudes (10 ºC, 20ºC y 30 ºC). Se inició el trabajo experimental determinando la humedad y la actividadde agua propias de las muestras experimentales, constatándose que se encuentran dentrodel grupo de alimentos de baja humedad (aw < 0,60)...

Deshidratación, Liofilización, Cinética, Ultrasonidos de potencia, Variables de proceso, Modelización, CalidadDehydration, Freeze drying, Kinetics, Power ultrasound: Process variables, Modeling, Quality, and TECNOLOGIA DE ALIMENTOS

[EN] Dehydration is one of the most commonly used operations in the food industry, and although its aim is to extend the shelf life of foods by reducing their water activity, it could also involve quality degradation. Vacuum freeze-drying may be considered one of the best drying methods for the purposes of preserving the organoleptic and nutritional properties of the fresh product, but its high processing cost limits its use to high value-added products. Convective drying at low temperatures could be considered an alternative means of obtaining high quality products at lower cost. However, the low drying rates at low temperatures (T<20ºC) and atmospheric pressure makes its industrial application difficult. In this sense, high intensity ultrasound (US) has been used to intensify mass transfer phenomena in food processing. It could be of great interest to apply US in low temperature drying because the ultrasonic effects are mainly mechanical (non-thermal).In this context, the main aim of this thesis was to determine the feasibility of US application in low temperature drying, addressing the effect on both the drying kinetics and the quality of the obtained products. For this purpose, apple, eggplant and cod samples were dried at different temperatures (-10, -5, 0, 5 and 10ºC), air velocities (1, 2, 4 and 6 m/s) and applying different ultrasonic powers (0, 25, 50 and 75 W). Diffusion models were used to describe the drying kinetics and to quantify the influence of the process variables. Moreover, different quality parameters (rehydration capacity, texture, antioxidant capacity...) of the dried products were determined.The application of US significantly (p<0.05) shortened the drying time under every drying condition and with each product tested, reducing the drying time by up to 80, 87 and 60% in apple, eggplant and cod samples, respectively. Thus, the greater the ultrasonic power applied, the shorter the drying time. The drying temperature and air velocity influenced the US efficiency and the best performance was achieved at the lowest drying temperatures and air velocities.In general terms, the diffusion model adequately fitted the drying kinetics of the three products tested. Although, in the case of US assisted drying, a better fit of the experimental data was obtained when the external resistance to water transfer was considered. The URIF (Uniformly Retreating Ice Front) model successfully fitted the atmospheric freeze drying kinetics. This model was validated under different experimental conditions.As regards the effect of the process variables on the quality parameters, in overall terms, it was observed that neither the US application nor the air velocity greatly influenced the quality of the obtained products. However, the temperature affected some quality parameters, such as rehydration capacity and color, especially at temperatures below the samples' freezing point.Finally, as a technology employed for the purposes of obtaining porous food matrices to be used further in the development of functional foods, US-assisted low temperature drying could be considered of great potential. Thus, from dried apple samples impregnated with olive leaf extract, it was observed that US application during drying did not significantly (p<0.05) influence the infusion capacity but did increase the antioxidant capacity of the final product.Therefore, high intensity ultrasound could be considered an interesting technology with which to speed-up the low temperature drying processes without greatly affecting the quality of the dried product.

Espumante de naranja, Burbujas, Cinética, Imágenes, and TECNOLOGIA DE ALIMENTOS

[EN] Citrus production has had a great social, historic as well as economic impact in Salto Grande region. Many researches have been carried out on biotechnological transformations of orange juices. Thereby it has been developed the orange sparkling wine, obtained by second fermentation in bottle of a still orange wine, adjusting the traditional "champenoise" method. The main quality characteristic of this product is effervescence; bubbles form and ascend through the fluid mass when a bottle of sparkling wine is uncorked. The objectives of this thesis were to develop the "orange sparkling wine", to describe the kinetics of bubbles released in a glass of wine applying image analysis and to analyse physical, chemical and sensory characteristics of the final product, as well as processing conditions, that could affect foaming properties. The influence of length of time in contact with yeasts was studied, orange sparkling wines were kept 9, 12 and 18 months aging on lees. In addition, the effect of autholised yeasts addition in the tirage liquor to enhance foaming properties was analysed. In order to describe the orange sparkling wine, chemical characteristics were determined: alcoholic degree, pH, acidity, sugar content, glycerol, sulphur dioxide. Physical properties such as density, viscosity, surface tension were measured. A special test chart to describe effervescence, nucleation, ascend and collapse of bubbles was deisgned to develop sensorial description of foaming features. A sensorial panel was specially trained to evaluate these characteristics, focusing on foam and bubble trains. Digital videos were captured in real time, after pouring a glass of sparkling wine in similar conditions to those that a consumer experiments. The combination of process conditions and factors involved, allowed us to obtain orange sparkling wine with similar physicochemical characteristics to commercial sparkling wines obtained from grapes. Different aging time in contact with lees did not affect significantly most of the physicochemical characteristics studied in these wines as neither did the addition of autholised yeast. To deeply understand the influence of aging time on foaming properties, orange sparkling wine with shorter periods of time in contact with lees should be produced. Sensory evaluation results showed that effervescence is quite soft and the bubbles speed is moderate. All final products got a satisfactory global score. There were no significant differences between samples obtained from different treatments. The images obtained from the videos caught from a glass of sparkling wine, were processed, thus it was possible to follow foaming evolution as well as many other parameters. Persistence, size and critical radio before collapse were calculated to describe the foam ring formed at the periphery of a flute poured with the wine, the collar height; frequency of bubbles nucleation, as well as growing rates, that characterized each bubbles train, were measured. Using these parameters values, it was possible to modell kinetic flow regime at millimetric scale. An instrumental non-destructive technique, enabled us to investigate effervescence and foaming features, in conditions much closer to the real ones that a consumer enjoy while tasting a sparkling wine. The image analysis allowed us to quantify speed, frequency, growing rates, final size and persistence of foam. All these results were related to qualitative sensory attributes: velocity of bubbles, frequency of bubbles formation, size of bubbles, foam stability, thus enabling a thorough assessment of foaming properties that characterized the orange sparkling wine obtained. Image analysis results and the physicochemical determinations altogether allowed the thoroughly description of bubbles kinetic. These parameters will be used to describe the hydrodynamic of bubbles ascent, applying principles of molecular diffusion.

Alimentos funcionales, Calcio, Deshidratación osmótica, Perfiles de concentración, Secado por aire caliente, Rehidratación, Cinética, Estructura, Fenómenos de transporte, Termodinámica de los procesos irreversibles, Mecanismos de deformación-relajación de la estructura, Mecanismos difusionales, TECNOLOGIA DE ALIMENTOS, 3309 13, 3309 14, 3309 20, Ingeniería de los procesos de deshidratación y rehidratación de alimentos 33238 / S-MÁSTER UNIVERSITARIO EN CIENCIA E INGENIERÍA DE LOS ALIMENTOS, and Ingeniería de los procesos de deshidratación y rehidratación de alimentos 33238 / W-Programa de Doctorado en Ciencia, Tecnología y Gestión Alimentaria

El reciente interés de los consumidores por ingerir alimentos que sean más beneficiosos para su salud ha impulsado en los últimos años el mercado de los alimentos funcionales, entendiéndose por alimento funcional cualquier producto alimenticio que proporcione un beneficio para la salud más allá del que aportan sus nutrientes esenciales.Entre las diferentes técnicas de obtención de alimentos funcionales, la impregnación a vacío permite la incorporación de compuestos fisiológicamente activos en determinados alimentos sin alterar su estructura celular inicial, pero seguramente afectando su comportamiento durante operaciones posteriores de estabilización. Mediante la presente Tesis Doctoral se ha estudiado el efecto que la incorporación de diferentes concentraciones de calcio en la matriz estructural de rodajas de manzana (var. Granny Smith) mediante la técnica de impregnación a vacío ejerce sobre la cinética de transferencia de materia asociada a operaciones posteriores de estabilización, tales como la deshidratación osmótica o el secado por aire caliente, en diferentes condiciones. Además, con el objeto de constatar la capacidad del citado catión para prevenir la degradación de las estructuras celulares, también se han evaluado los cambios en las propiedades mecánicas de las rodajas debidos a su procesado, así como el comportamiento de las muestras secadas por aire caliente hasta niveles bajos de humedad durante su rehidratación por inmersión en agua. En el proceso de obtención de rodajas de manzana enriquecidas en calcio por combinación de las técnicas de impregnación a vacío y de deshidratación osmótica, los mayores rendimientos se obtuvieron tras las experiencias llevadas a cabo con las muestras impregnadas con la disolución más concentrada en calcio (IV sac+40% CDR Ca), a temperatura moderada (30-40 °C) y con una disolución de sacarosa de 55 Brix que incluía un 1% de lactato cálcico en su composición. Aunque estas muestras resultaron más firmes, ni su

Hidrógeno, Hidrotalcitas, Níquel, Catálisis, Reformado con vapor, Hidrocarburos, Promotores, Cinética, Mecanismo, Caracterización, Nafta, Pila combustible, and 3303 01

El reformado catalítico de hidrocarburos con vapor de agua es una de las tecnologías más utilizadas para la obtención de hidrógeno, materia prima muy importante para la industria química, petroquímica y también como combustible limpio en las pilas electroquímicas. El uso de hidrocarburos líquidos se beneficia de la infraestructura ya creada para el almacenamiento y distribución de combustibles. Para este proceso se emplean catalizadores de tipo metal/soportado basados en níquel. Los esfuerzos actuales de investigación se centran en el desarrollo de nuevos catalizadores más activos y estables en un rango amplio de condiciones de operación, así como flexibles para reformar distintos hidrocarburos.En este trabajo doctoral se ha estudiado el comportamiento de óxidos mixtos de níquel, magnesio y aluminio, obtenidos mediante descomposición térmica de hidróxidos dobles laminares que ofrecen la oportunidad de controlar la naturaleza de los centros activos, de su entorno, así como la textura y estabilidad del catalizador, en la reacción de reformado de nafta con vapor de agua. Se ha estudiado el efecto de las condiciones de operación sobre la conversión de hidrocarburo y distribución de productos de reacción. Y también el efecto de algunas variables modificadas durante la síntesis del catalizador, así como la composición e introducción de promotores, sobre la actividad catalítica que muestran los materiales preparados. De los mejores catalizadores se ha estudiado su estabilidad y se ha realizado un estudio cinético y mecanístico del proceso. Por último se ha estudiado la actividad de estos materiales en el reformado de gas natural, diesel y aceite de girasol.

Cicloadiciones 1,3-dipolares, Iluros de azometino, Pirrolidinas, Pirrolizidinas, Indolizidinas, Plata, Síntesis asimétrica, Multicomponente, Microondas, Cinética, Glioxilato de etilo, 2,2-dimetoxiacetaldehído, and Química Orgánica

En la presente memoria se describe la síntesis de derivados de pirrolidina, pirrolizidina e indolizidina mediante diferentes metodologías que involicruan una cicloadición 1,3-dipolar multicomponente a través de iluros de azometino generados in situ, así como el estudio cinético de esta reacción vía dos componentes. En el Capítulo I, se describen diferentes métodos de estudio cinético para la interpretación y obtención de parámetros mecanísticos de dicha reacción a partir de la información obtenida mediante Análisis Térmico y más concretamente calorimetría diferencial de barrido. En el Capítulo II, dividido en tres partes, se describe la síntesis de pirrolidinas mediante cicloadición 1,3-dipolar multicomponente (a partir de iluros de azometino) térmica y por irradiación por microondas (Parte 1), catalizada por plata(I) (Parte II) y asimétrica mediante catálisis por plata(I) y un ligando quiral (Parte III); así como la posible aplicabilidad en la síntesis de productos naturales o que presenten actividad biológica. En el Capítulo III, se describe la síntesis de pirrolizidinas mediante la cicloadición 1,3-dipolar multicomponente con iluros de azometino con y sin uso de sales de plata(I), así como un ejemplo en la construcción de un esqueleto de indolizidina siguiendo la misma metodología. Finalmente se incluyen las conclusiones junto con otro tipo de anexos como son las referencias, abreviaciones y la biografía.

Cinética, Residuos de petróleo, Carbonización, and Química Inorgánica

Copolímeros EVA, Polietileno, Reticulado, Espumado, Descomposición térmica, Cinética, and Ingeniería Química

Fermentación anaerobia, Aguas residuales, Lodos de depuradora, Depuración de aguas, Metano, Cinética, and Ingeniería Química

Pirólisis, Residuos sólidos urbanos, Biomasas, Descomposición, Cinética, Termoquímica, and Ingeniería Química

Celulas, Motilidad, Quimiotaxis, Haptotaxis, Cinética, Ecuaciones, and Ecuaciones diferenciales parciales

Esta memoria de doctorado tiene como objetivo proponer y analizar distintas ecuaciones cinéticas en derivadas parciales que describan el movimiento de poblaciones biológicas, y a partir de ellos obtener modelos macroscópicos mediante un límite de escala. La tesis doctoral se divide en 6 capítulos: en el primero, introducimos los conceptos clave de escala, límite de escala, y los distintos fenómenos que rigen el movimiento celular que se trataran a continuación: quimiotaxis, haptotaxis, difusión clásica y difusión fraccionaria. En los capítulos 2 y 3 los dedicamos al estudio de un modelo microscópico de movilidad celular que incorpora dos fenómenos clave: la haptotaxis, debida a la estructura de la matriz extracelular, y la quimiotaxis, provocada por la diferencia de concentración de un cierto compuesto químico libre en el medio [KS]. Obtenemos tres ecuaciones en derivadas parciales, una para la población celular y dos para los compuestos químicos responsables de ambos fenómenos. Probamos la existencia y unicidad del sistema y realizamos un límite de escala, el cual nos dará un modelo a escala macroscópica del mismo fenómeno. También hacemos uso de herramientas numéricas para comprobar la evolución del sistema y verificar que sigue el comportamiento esperado. En el capítulo 4 presentamos toda una familia de modelos alternativos de movilidad celular, donde el movimiento aleatorio propio de las células viene dado por lo que se conoce como vuelos de Lévy, procesos aleatorios regidos por una función de colas pesadas, y que está relacionado con el operador laplaciano fraccionario [MMM]. Introducimos una descripción cinética general desde la cual, usando un límite de escala adecuado, podemos deducir distintos modelos de quimiotaxis clásicos, ahora con este laplaciano fraccionario. Dedicamos el capítulo 5 a estudiar un modelo macroscópico de la dinámica presa-perseguidor entre dos poblaciones biológicas [GNRR], obteniendo la buena definición del problema y probando que, en dimensión espacial 2, las soluciones ganan regularidad. Esto lo demostramos usando un argumento de tipo De Giorgi y resultados clásicos de la teoría de ecuaciones parabólicas. Por ultimo, en el capítulo 6 nos centramos en un modelo cinético de tipo presa-perseguidor. Estudiamos la existencia y unicidad de soluciones del sistema de ecuaciones en derivadas parciales y, mediante un límite de escala parabólico [PS], recuperamos el sistema macroscópico que estudiamos en el capítulo 5.