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Síntesis de metanol desde CO2 sobre In2O3/SiO2: Efecto de la promoción con V2O5 sobre actividad y selectividad.
(Universidad de Concepción, 2025) Baier Ruminot, Francisca Javiera; Jiménez Concepción, Romel Mario
La hidrogenación de CO2 contribuye a la reducción de emisiones netas de carbono a la atmósfera y a la síntesis de un producto químico de alto valor agregado. En la búsqueda de nuevos catalizadores para este proceso, un estudio reciente reportó que sobre catalizadores de In2O3/V2O5/SiO2 se presentaba una mejora en la velocidad de formación de CH3OH con el aumento de la razón molar V/In. Sin embargo, no se especificó la causa responsable de este comportamiento. Por esta razón, en este trabajo se estudió la hidrogenación de CO2 a metanol sobre catalizadores de In2O3/SiO2 con similares tamaños de cristal de óxido de indio, promovidos con distintos contenidos de V2O5 y sobre mezcla física In2O3/SiO2 + V2O3/SiO2, para evaluar su influencia sobre la cinética a diferentes temperaturas.
Los catalizadores se prepararon por el método de impregnación a humedad incipiente garantizando las cargas nominales de In2O3 y/o V2O5. Se determinaron las características químicas, estructurales y superficiales mediante técnicas de XRD y TPR-H2. Por su parte, los ensayos catalíticos fueron realizadas en un reactor diferencial de lecho fijo a presión absoluta de 8 bar y temperaturas entre 240-320°C, con presiones parciales entre 0,8-2,1 bar para el CO2 y entre 5-6,75 bar para el H2, y flujos de alimentación entre los 10-25 cm3/min.
La caracterización demostró la presencia de la fase cristalina c-In2O3 en todos los catalizadores con indio, con tamaños de partículas de 11-13 nm, lo que permitió descartar un efecto estructural sobre el desempeño catalítico. El aumento del contenido de V redujo las velocidades de formación de CH3OH y CO, posiblemente por una reacción parásita de oxidación de estos productos a CO2 sobre el V2O5. El aumento en la selectividad a metanol a mayor contenido de V se atribuye a la oxidación preferencial del CO a CO2. La evaluación del efecto del tiempo de residencia mostró inhibición de la RWGS, sin afectar la formación de metanol, lo que sugiere rutas de reacción independientes y/o sitios activos distintos. La velocidad de formación de CH3OH resultó independiente de PCO2 y PH2 , probablemente por saturación del intermediario más abundante en superficie a las condiciones de reacción evaluadas, mientras que la formación de CO dependió levemente de PCO2 , lo que indicaría distintas etapas limitantes de velocidad para ambas reacciones. Las energías de activación aparente para la formación de metanol y la RWGS resultaron poco sensibles al contenido de vanadio, lo que sugieren que el V no altera la naturaleza del sitio activo. Así, el aumento de la actividad catalítica con el contenido de V observado en el estudio previo no se debió a un efecto sinérgico de la interacción In-V, sino a una mayor dispersión del In2O3, mientras que el V favorece la reacción parásita de oxidación del metanol y el CO.
Optimización de la hidrólisis ácida de taninos hidrolizables de pinus Radiata para su uso en resinas adhesivas biobasadas.
(Universidad de Concepción, 2024) Parra Lamas, María Paz; Marzialetti Bernardi, Teresita
El interés por los adhesivos de base biológica ha aumentado debido al aumento de los precios de los productos petroquímicos, las regulaciones ambientales más estrictas y la conciencia ambiental. Las actuales resinas adhesivas a base de formaldehído presentan riesgos para la salud y el medio ambiente. Se han realizado investigaciones para sustituir los adhesivos actuales por adhesivos de origen biológico, mediante la búsqueda de materias primas adecuadas como lo son los taninos. Los taninos son macromoléculas polifenólicas naturales que pueden reemplazar a los fenoles en las resinas. La hidrólisis ácida puede mejorar la síntesis de adhesivos a base de tanino al acortar la cadena de tanino y exponer grupos funcionales. Por esta razón, el objetivo central de esta investigación fue optimizar la reacción de hidrólisis ácida de los taninos hidrolizables de pino Radiata para su uso en resinas adhesivas de base biológica mediante un diseño experimental. Considerando lo anterior, se realiza un barrido de diferentes condiciones de temperatura y concentración del ácido sulfúrico para una hidrólisis ácida de 2 horas de reacción según un diseño experimental factorial y un análisis estadístico posterior. También, se sintetizó una resina en base a ácido sebácico, etilenglicol y taninos hidrolizados de bajo peso molecular. Se utilizaron diversas técnicas de caracterización física, química y térmica para caracterizar y comparar los taninos hidrolizables e hidrolizados de Pinus radiata, las más relevantes son la espectroscopia Infrarroja Transformada de Fourier (FTIR) y la cromatografía de permeación en gel (GPC).
Los taninos hidrolizables tienen un porcentaje de humedad bajo (9%), tienen una estructura compacta y homogénea, presentan una gran cantidad de grupos hidroxilos, de anillos fenólicos aromáticos, de enlaces éster, se presentan más como galotaninos que como elagitaninos y son compuesto con un alto peso molecular. Mientras que los taninos hidrolizados presentan una estructura disgregada y heterogénea, una composición química similar al tanino hidrolizable relacionado con la presencia de anillos fenólicos, pero tienen una mayor cantidad de grupos hidroxilos, menor presencia de enlaces C-O-C éter/éster y mayor presencia de ácido gálico libre y son compuestos de bajo peso molecular. Se determinó la influencia de las variables de la hidrólisis ácida (temperatura y concentración del ácido sulfúrico) sobre la respuesta (área en reemplazo del peso molecular) mediante un análisis estadístico de varianza. La temperatura, la concentración del ácido sulfúrico y el cuadrado de la concentración del ácido sulfúrico, son las variables que tienen un efecto estadísticamente significativo en el valor del área a niveles lineales y cuadráticos. La interacción entre temperatura y concentración del ácido y el cuadrado de la temperatura si influyen en el área, pero en menor medida. Se planteó una ecuación polinómica de segundo orden del modelo ajustado para el área en función de la temperatura y la concentración del ácido sulfúrico, validada por un alto valor del estadístico R-Cuadrada. Los experimentos que tengan menor valor del área se asocian con condiciones de reacción de hidrólisis ácida suaves (baja temperatura y concentración del ácido), que no logran romper los enlaces para disminuir el peso molecular del tanino. Los valores de las variables que maximizan el área, dentro de la región experimental, son: temperatura de 115°C y concentración del ácido del 10% p/p. Aunque no se obtuvo el óptimo de la ecuación del modelo ajustado, sigue siendo un resultado útil, ya que se busca obtener taninos que no estén completamente hidrolizados en sus monómeros, sino que se busca obtener oligómeros que tienen un peso molecular menor que el tanino original. Por lo tanto, es razonable concluir que las condiciones de la hidrólisis ácida que logren obtener como resultado valores cercanos de área al máximo encontrado, deberían ser suficientes para lograr el objetivo que plantea esta investigación. Se logró sintetizar una resina poliéster biobasada que representa una alternativa respetuosa con el medio ambiente y con la salud de las personas en comparación con las resinas comerciales y se evaluaron sus propiedades fisicoquímicas. Se concluye que la resina comienza a fundirse a una temperatura de 100°C, que presenta el grupo carbonilo del enlace éster debido a la reacción de polimerización (esterificación), no tiene capacidad de absorción de agua, tiene valores de viscosidad similares a los utilizados comercialmente y un comportamiento newtoniano. Por lo tanto, presenta características fisicoquímicas favorables para su uso posterior en tableros de madera. Es recomendable que a futuro se estudie el proceso de síntesis de la resina con diferentes porcentajes de taninos hidrolizados, sus propiedades mecánicas y su uso en tableros de madera.
Diseño y validación de una escala para medir la curiosidad epistémica en matemáticas en estudiantes de segundo a cuarto básico del sistema escolar chileno.
(Universidad de Concepción, 2025) Valeria Antonia Albial Henríquez; Guislene Stefania Cifuentes Labra
Este estudio diseñó y validó una escala cuantitativa para medir la curiosidad epistémica en matemáticas en estudiantes de segundo a cuarto básico en Chile, basada en el modelo bidimensional de Litman (Tipo-I: interés; Tipo-D: privación) y contextualizada en situaciones de razonamiento inferencial informal. La validación incluyó juicio de expertos (V de Aiken entre 0.80 y 1.00) y entrevistas cognitivas, que identificaron y corrigieron problemas lingüísticos y conceptuales. Una aplicación piloto reveló variabilidad y discriminación aceptables en seis ítems, mientras que tres requirieron reformulación. El instrumento demuestra viabilidad teórica y metodológica, ofreciendo una herramienta robusta para investigación y diagnóstico educativo en matemáticas tempranas.
Phrasal verbs in High School students’ L2 English writing: A language learner corpus study.
(Universidad de Concepción, 2024) Suárez Delucchi, Beatriz Valentina; Sanhueza Campos, Cristián Hernán
The use of phrasal verbs (PVs) reflects an advanced level of mastery of the language. Due to their multiple meanings and functions, their use is essential to achieve fluency and accuracy in English. The present study has a lexical approach, which focuses on the importance of the lexicon and lexical units in language learning. The analysis of phrasal verbs can be integrated into this approach, considering how these lexical units contribute to the communicative competence of learners. Based on the list of the most frequent phrasal verbs known as PHaVE List, we analysed the use of these verbs in the written compositions of 148 students, male and female, of ninth and tenth grades at an immersion school of Concepción, Chile. The objective was to determine the extent to which phrasal verbs are used in bilingual high school students' written compositions, according to age, sex and school level, as part of what it is to use the language as naturally as possible when communicating in a second language. In this study, a corpus analysis was carried out, which means that the aforementioned compositions were analysed by two pieces of software, Sketch Engine and ADELEX, and additional manual analysis, to examine the variables previously mentioned. In light of the results, it was observed that, within this language learner corpus, female students used a greater number of phrasal verbs (p=0.026). Considering the topic limited to the advantages and disadvantages of studying from home in the pandemic.
Evaluación de la exposición ocupacional al frío en trabajadoras agrícolas de temporada expuestas a la intemperie durante el periodo invernal.
(Universidad de Concepción, 2016) Mardones Araneda, Sonia Noemí; Sandoval Urrea, Juan Patricio
El organismo se entiende como un sistema energético, el cual genera constantemente calor a través de numerosas reacciones bioquímicas. Sin embargo, cuando la persona se encuentra expuesta, trabajando en condiciones de frío extremo, sin las medidas de protección necesarias, la generación continua de calor metabólico no garantizaría la temperatura interna mínima necesaria para la vida, lo que generaría hipotermia. Para evitar la hipotermia, es necesario otorgar la protección adecuada al trabajador, considerando las condiciones ambientales. Se realizó el estudio en un trabajo agrícola de temporada en periodo invernal, y el objetivo fue determinar una metodología para evaluar la existencia de riesgo ocupacional al frío, considerando para ello la temperatura interna del individuo y la temperatura ambiental. La muestra estuvo constituida por un total de 14 trabajadoras que realizaban tareas de poda en una plantación de arándanos. Se demostró que las trabajadoras estaban expuestas a un ambiente frío de trabajo, el que influyó en el descenso de la temperatura corporal por debajo de los 36°C al 21,42% de la muestra. Se determinó que el 7% de las trabajadoras que contaban con la aislación térmica insuficiente, podían trabajar durante toda la jornada de acuerdo con la norma. Sin embargo, dado al contraste de los resultados, se recomendó realizar tanto la monitorización de temperatura interna de los trabajadores como la evaluación de aislamiento de la vestimenta, sugiriendo aumentar el porcentaje de aislación térmica dada por la norma, para evitar la disminución de la temperatura núcleo, además de establecer trabajos que generen el calor metabólico necesario para mantener el equilibrio térmico del cuerpo.