Desarrollo y caracterización de aerogeles biobasados
Avui dia, és essencial tenir en compte l'impacte mediambiental a l'hora d'escollir els materials, per això cal trobar alternatives ecològiques a les escumes derivades del petroli. En aquest estudi es van sintetitzar aerogels de base biològica mitjançant liofilització a partir del biop...
| Autor: | |
|---|---|
| Formato: | tesis de maestría |
| Fecha de publicación: | 2023 |
| País: | España |
| Recursos: | Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) |
| Repositorio: | UPCommons. Portal del coneixement obert de la UPC |
| Idioma: | español |
| OAI Identifier: | oai:upcommons.upc.edu:2117/386989 |
| Acesso em linha: | https://hdl.handle.net/2117/386989 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palavra-chave: | Aerogels aerogeles biopolimeros reticulación Àrees temàtiques de la UPC::Enginyeria dels materials |
| Resumo: | Avui dia, és essencial tenir en compte l'impacte mediambiental a l'hora d'escollir els materials, per això cal trobar alternatives ecològiques a les escumes derivades del petroli. En aquest estudi es van sintetitzar aerogels de base biològica mitjançant liofilització a partir del biopolímer alginat d'amoni. Es va decidir elaborar un aerogel híbrid afegint argila i additius naturals, montmorillonita i àcid tànnic respectivament. Aquests van millorar les propietats tèrmiques i de resistència al foc, així com les propietats mecàniques del material. Per optimitzar encara més les propietats mecàniques, en aquest projecte es va decidir, d'una banda, afegir glutaraldehid (GTA) com a agent reticulant i, de l'altra, estudiar els aerogels en diferents orientacions estructurals (radial o longitudinal/unidireccional) controlades durant el procés de congelació del gel. Un cop creats els diferents aerogels, es van caracteritzar mitjançant diferents tècniques, com l’assaig de compressió, con calorimètric, picnòmetre, anàlisi microscòpic SEM, espectroscòpia infraroja FTIR, anàlisi termogravimètrica TGA. Es va observar que els aerogels unidireccionals presentaven propietats mecàniques superiors (3,8 vegades superiors) a les de treballs anteriors amb aerogels radials, a causa de la seva orientació longitudinal a la direcció d’aplicació de les forces durant l’assaig. També es va observar que una reticulació in-situ mostrava un augment de 13 vegades en comparació amb les mostres sense reticulació, fet que va portar a la conclusió de l'eficiència i l'alt grau de reticulació resultat d'una reticulació homogènia a tot el volum de l'aerogel. No obstant això, l'addició de molècules orgàniques de GTA va induir una inflamabilitat més gran dels aerogels, amb l'aparició de flames durant els 10 primers segons de la combustió i amb un pic d'alliberament de calor de 67,4 kW/m2, tres vegades més gran per a l'aerogel reticulat in-situ, en comparació amb l'aerogel sense reticulació, per al qual no es va desenvolupar cap flama durant la prova. |
|---|