Valorización de cascarilla de arroz mediante transformación termocatalítica para la obtención de sílice amorfa mesoporosa
- Autores: Dairo Díaz Tovar
- Directores de la Tesis: Sonia Moreno Guáqueta (dir. tes.), Miguel Ángel Centeno Gallego (codir. tes.), María Isabel Domínguez Leal (tut. tes.)
- Lectura: En la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) ( Colombia ) en 2024
- Idioma: español
- Títulos paralelos:
- Valorization of rice husk through thermocatalytic transformation to produce mesoporous amorphous silica
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Materias:
- Física
- Ciencias de la tierra y del espacio
- Ciencias tecnológicas
- Ingeniería y tecnología aeronáuticas
- Tecnología bioquímica
- Ingeniería y tecnología químicas
- Tecnología de los ordenadores
- Tecnología de la construcción
- Ingeniería y tecnología eléctricas
- Tecnología electrónica
- Ingeniería y tecnología del medio ambiente
- Tecnología industrial
- Tecnología de la instrumentación
- Tecnología de materiales
- Tecnología e ingeniería mecánicas
- Tecnología médica
- Tecnología metalúrgica
- Tecnología de productos metálicos
- Tecnología de vehículos de motor
- Tecnología minera
- Tecnología naval
- Tecnología nuclear
- Tecnología del carbón y del petróleo
- Tecnología energética
- Tecnología de los ferrocarriles
- Tecnología del espacio
- Tecnología de las telecomunicaciones
- Tecnología textil
- Tecnología de los sistemas de transporte
- Procesos tecnológicos
- Planificación urbana
- Otras especialidades tecnológicas
- Ciencias de las artes y las letras
- Enlaces
- Tesis en acceso abierto en: repositorio.unal.edu.co
- Resumen
- español
La siguiente investigación se centró en el estudio sistemático de los efectos de los tratamientos de molienda, tamizado, lixiviación y descomposición térmica de cascarilla de arroz para la obtención de biosílice amorfa mesoporosa. Para ello, se evaluó como los factores experimentales de los anteriores tratamientos, determinan las propiedades fisicoquímicas y térmicas de la cascarilla de arroz tratada, así como las propiedades fisicoquímicas y texturales de la biosílice obtenida.
Se establecieron los tripletes cinéticos de la combustión y la pirólisis de la cascarilla cruda y tratada, y se evaluó el efecto de un catalizador en el proceso de pirólisis.
Se determinó que el tamaño de partícula de la cascarilla de arroz molida y tamizada afecta significativamente las propiedades fisicoquímicas y térmicas de la cascarilla tratada, haciendo posible clasificar algunas fracciones granulométricas en grupos homogéneos.
Se sintetizó biosílice mesoporosa de 99,45 ± 0.04 % de pureza, 318 ± 10 m2 g-1 de área superficial y 0,46 ± 0.01 cm3 g-1 de volumen de poro, a partir de la lixiviación de cascarilla en HCl a pH 1,5.
El estudio cinético permitió establecer que la descomposición térmica puede ser descrita por un modelo de reacción en multipasos. Se propuso un método novedoso basado en la modificación de la regresión lineal múltiple para la determinación simultánea del factor pre-exponencial y el modelo de reacción de la ley de velocidad. Los resultados obtenidos son consistentes con los reportados en la literatura para biomasa lignocelulósica (Texto tomado de la fuente).
- English
The following research focused on systematically studying the effects of milling, sieving, leaching, and thermal decomposition treatments on rice husks to obtain mesoporous amorphous biosilica. So, it was evaluated how the experimental factors of the previous treatments determine the physicochemical and thermal properties of the treated rice husk and how they affect the physicochemical and textural properties of the biosilica.
The kinetic triplets of combustion and pyrolysis of the raw and treated husk were determined; in the same way, the effect of a catalyst in the pyrolysis process was evaluated. It was found that the particle size of the milled and sieved rice husk significantly affects the physicochemical and thermal properties of the treated husk. It is possible to classify some granulometric fractions into homogeneous groups. Mesoporous biosilica of 99.45 ± 0.04 % of purity, 318 ± 10 m2 g-1 surface area and 0.46 ± 0.01 cm3 g-1pore volume, was synthesized from rice husk leaching in HCl at pH 1.5.
The kinetic study showed that a multistep reaction model could describe the thermal decomposition, and a novel method based on modifying the multiple linear regression for the simultaneous determination of the pre-exponential factor and the rate law reaction model was proposed. The results obtained were consistent with those reported in the literature for lignocellulosic biomass.
- español
