vol. 1 núm. e (2024): segunda jornada de catálisis

El furfural es un compuesto orgánico utilizado ampliamente en la industria como materia prima para la síntesis de diversos productos químicos. Este compuesto se encuentra sustituido en posición C-2, ofreciendo ventajas en función del tipo de sustituyente y del proceso industrial en el que se aplique. Sin embargo, la obtención de furfural a partir de un medio acuoso hace difícil su separación, siendo este procedimiento muy costoso por técnicas convencionales como la destilación. Por ello, en este trabajo se sintetizaron membranas de polidimetilsiloxano (PDMS) puras y mezcladas con silicalita-1; con el fin de separar furfural desde un medio acuoso de reacción utilizando pervaporación a temperaturas de 40 y 80°C. La obtención de furfural, se llevó a cabo mediante la deshidratación de fructosa usando óxido de niobio (Nb2O5) como catalizador. Las pruebas de separación por pervaporación mostraron selectividad hacia furfural (118,86) a 40°C con membranas libres de silicalita-1 y flux (22,11 g/m²×h) a 80°C con membranas al 80% de silicalita-1. Estos resultados indican que entre el flux y la selectividad se establece una relación inversamente proporcional. Las membranas fueron caracterizadas por espectroscopía infrarroja con transformada de Fourier (FTIR), Difracción de Rayos X (DRX), fisisorción con N2 a 77 K, análisis termogravimétrico (TGA) y microscopía electrónica de barrido acoplada a espectroscopía por dispersión de energía (SEM-EDS) con el fin de establecer correlaciones entre la morfología, estructura y composición de las membranas y su capacidad para separar furfural desde una solución acuosa que contiene también HMF.

El estudio de materiales tipo hidrotalcita en diferentes reacciones ha presentado un gran interés en diferentes campos como la catálisis, la presente investigación se centró en el uso de sólidos de MoS2 soportados sobre MgAl con diferentes contenidos de Mo al 5%, 10% y 15% en peso. La caracterización de los sólidos se llevó a cabo mediante difracción de rayos X (DRX), fisisorción de nitrógeno, espectroscopia infrarroja con transformada de Fourier (FTIR), Espectroscopia Fotoelectrónica de Rayos X (XPS) y Microscopia Electrónica de Barrido (MEB)con el fin de evaluar las propiedades cristalográficas, morfológicas, espectroscópicas y microscópicas que permitieron evidenciar la formación de los materiales laminares. Por otra parte, la evaluación de la adsorción del contaminante se determinó por medio de espectrofotometría UV-Vis, en el estudio se evaluaron cada uno de los sólidos sintetizados, la masa de material adsorbente, la temperatura de adsorción y la concentración de furfural. Los estudios mostraron que a temperaturas de 18°C y 30°C se presenta una cinética de pseudo primer orden, lo que indica que es posible la adsorción del furfural por los materiales utilizados.

El diclofenaco (DFC)  es bien conocido como un medicamento antiinflamatorio no esteroideo y su alta producción y consumo lo convierten en un contaminante emergente. El DFC  tiende a acumularse en sistemas acuáticos induciendo la toxicidad  a lo largo de la cadena alimenticia. Desarrollando  alternativas  para la eliminación de contaminantes emergentes  es uno de los desafíos más grandes de la química ambiental, de esta manera estamos investigación esta enfocada en la hidrodecloración (HDC) de diclofenaco (DFC) usando nanoparticulas de hiero zerovalente (nZVI) soportadas en alumina  (Al2O3) y carbon activado (AC). Los catalizadores se obtuvieron a partir de Fe(NO3)3.9H2O mediante dos métodos de reducción: extracto de pino variedad Ciprés (Cupressus sempervirens) y la segunda usando  NaBH4. Los catalizadores se caracterizaron mediante el estudio de las propiedades fisicoquímicas y morfológicas caracterizadas por las técnicas de difracción de rayos X (XRD), espectroscopia fotoelectrónica de rayos X (XPS), microscopía electrónica de transmisión (TEM) y espectroscopia Raman. Las pruebas de actividad catalítica se realizaron mediante reacciones DCF HDC con cada catalizador, monitoreando constantemente con la técnica de cromatografía líquida de alta resolución (HPLC). Los catalizadores nZVI-P/CA y nZVI-P/Al2O3 presentaron buena dispersión y actividad, con conversiones cercanas al 100%. El nZVI-P/CA mostró mayor selectividad hacia los productos deseados, mientras que el nZVI-P/Al2O3 fue más estable en el tiempo. Esta investigación aborda el riesgo ambiental de la bioacumulación de este tipo de compuestos organoclorados y propone una solución prometedora para su tratamiento.  

En la presente investigación, se comparan las condiciones de crecimiento en un proceso de fermentación a 35 °C, 180 rpm durante 60 h, de cuatro cepas de bacterias comerciales DRI SET 432, DRI FAS 992, Bacillus subtilis, y Kéfir de agua en dos medios de crecimiento (M1 medio de crecimiento base y M2 medio suplementado con hidrolizado de E. crassipes). La respuesta metabólica de las cepas en los medios se monitoreó y evaluó mediante la producción de biomasa por el método turbidimétrico de la escala de Mc Farland  (células.mL-1), consumo de azúcares (g.L-1) y producción de ácido láctico (%), cada 12 h. Las cepas evaluadas presentaron su fase exponencial a las 12 h, en M1 y M2, encontrando una disminución en la producción de biomasa y ácido láctico, en los procesos de fermentación con M2 para DRI SET 432, DRI FAS 992 y kéfir de agua, y un mayor crecimiento con Bacillus subtilis (32 x 108 células/mL) a las 60 h. Por otra parte, el mayor rendimiento de ácido láctico se presentó con la cepa FAS 992 (estreptococos salivarius sub. thermophilus) con 1.390 g de ácido láctico/ g de sustrato consumido en  M1 y en el Kéfir de agua con 0.753 g de ácido láctico/ g de sustrato consumido para M2.