Obtención de MOF 5 a Partir de Residuos de Botellas a Base PET

Digital

Autores:
Ocampo-Orozco, Jaime Steven
Rojas-Florez, Carlos Arturo
Tipo de recurso:
Trabajo de grado de pregrado
Fecha de publicación:
2022
Institución:
Universidad de Santander
Repositorio:
Repositorio Universidad de Santander
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:repositorio.udes.edu.co:001/7211
Acceso en línea:
https://repositorio.udes.edu.co/handle/001/7211
Palabra clave:
Tereftalato de Polietileno
Hidrolisis
Residuo plástico
Ácido tereftálico
Marcos metal-orgánicos
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Hydrolysis
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Partiendo de los 4 tipos de reciclaje se ha optado por el reciclaje terciario, donde se ubica la pirolisis y el reciclaje químico, basado en solvolisis (Hidrolisis), su implementación permitiría aprovechar un residuo que posee una alta riqueza molecular, con un rendimiento de retorno optimo y una cantidad de energía requerida aceptable, ayudando significativamente en disminuir el impacto ambiental frente a otros tipos de reciclaje. Esta investigación principalmente busca caracterizar y evaluar el método de hidrolisis, usando el PET como residuo, para la síntesis de un marco metal-orgánico (MOF), material que permitiría atacar otros problemas ambientalesPregradoIngeniero(a) en Petroquímica1 ed.Introducción..................................................................................................................................171.Justificación y Delimitación.......................................................................................242.Objetivos.....................................................................................................................262.1Objetivo General.........................................................................................................262.2Objetivos Específicos.................................................................................................263.Marco Teórico............................................................................................................273.1Polímeros....................................................................................................................273.1.1Tipos de Polimerización.............................................................................................283.1.2Tipos de Polímeros: Los Plásticos..............................................................................303.2Tereftalato de Polietileno PET...................................................................................323.3PET: Como se Obtiene...............................................................................................323.3.1Prepolimerización.......................................................................................................333.4Policondensación........................................................................................................343.5PET:Generación de Valor..........................................................................................353.5.1Extrusión.....................................................................................................................353.5.2Moldeo por Inyección.................................................................................................353.6PET: Propiedades.......................................................................................................363.7PET: Aplicaciones y Usos..........................................................................................363.7.1Fibras..........................................................................................................................363.7.2Películas......................................................................................................................373.7.3Botellas.......................................................................................................................37 .8Reciclaje de Polímeros: A Nivel Mundial..................................................................373.9Métodos de Disposición Final de Residuos Poliméricos............................................383.10Reciclaje Químico......................................................................................................403.11Hidrolisis....................................................................................................................413.12Hidrolisis Acida..........................................................................................................413.13Hidrolisis Neutra.........................................................................................................423.14Hidrolisis Alcalina......................................................................................................423.15Marcos Metal Orgánicos MOFs.................................................................................463.16MOF-5........................................................................................................................483.17Obtención de MOF-5 a Partir de la Hidrolisis de PET: Estado del Arte....................493.18Métodos y Técnicas Para la Caracterización..............................................................513.18.1Análisis Térmico.........................................................................................................513.19Métodos Espectrométricos.........................................................................................513.19.1Espectroscopia Infrarroja............................................................................................523.19.2Difracción de Rayos X...............................................................................................523.20Hipótesis.....................................................................................................................534.Metodología................................................................................................................544.1Sujeto..........................................................................................................................544.2Instrumentosy Equipos..............................................................................................544.3Diseño.........................................................................................................................544.4Procedimiento.............................................................................................................544.4.1Fase 1: Recolección, Adecuación de la Muestra y Caracterización Inicial................54 .4.2Fase 2: Establecimiento de los Parámetros de Operación, Diseño a Escala de Hidrolisis en Instalaciones de la Universidad (Laboratorios).......................................................574.4.3Fase 3 Realización del Proceso de Hidrolisis, Recolección y Caracterización..........584.4.4Fase 4: Síntesis de MOF-5 a Partir del AT Obtenido de la Hidrolisis del PET y Caracterización.............................................................................................................................614.4.5Fase 5: Aplicación del MOF-5 Resultante Para la Absorción de Colorantes.............645.Recomendaciones.......................................................................................................726.Conclusiones...............................................................................................................73Referencias Bibliográficas............................................................................................................74Apéndices......................................................................................................................................7980 papplication/pdfT 24.22 O115ohttps://repositorio.udes.edu.co/handle/001/7211spaUniversidad de SantanderFacultad de IngenieríaBucaramanga, ColombiaIngeniería PetroquímicaDerechos Reservados - Universidad de Santander, 2022info:eu-repo/semantics/openAccessAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/http://purl.org/coar/access_right/c_abf2Tereftalato de PolietilenoHidrolisisResiduo plásticoÁcido tereftálicoMarcos metal-orgánicosPolyethylene terephthalateHydrolysisPlastic residueTerephthalic acidMetal-organic framesObtención de MOF 5 a Partir de Residuos de Botellas a Base PETTrabajo de grado - Pregradohttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fTextinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesishttps://purl.org/redcol/resource_type/TPhttp://purl.org/coar/version/c_71e4c1898caa6e32Todas las AudienciasAl-busafi, S. N., & Al-shafouri, Y. A. (2021). Green Preparation of Aluminum-based Metal-Organic Framework ( Al-MOF ) from Waste Plastic Bottles and Waste Aluminum Scraps. 26(2), 98–106. https://doi.org/10.53539/squjs.vol26iss2pp98-106Beltrán, M., & Marcilla, A. (2012). Tecnología de Polímeros: Procesado y propiedades. https://cutt.ly/QbDGHT9Brydson, J. A. (1999). Plastics Materials: 7 edition. In Great Britain by Biddles Ltd (Ed.), Analysis and Deformulation of Polymeric Materials(Butterwort). https://cutt.ly/7bDAf9aChaonan, L., & Jihua, C. (2007). The study of the recovery of highly purified terephthalic acid from alkali weight-reduction wastewater. International Journal of Environment and Pollution, 29(4), 484–494. https://doi.org/10.1504/IJEP.2007.014234Crawfond, R. J. (1998). Plastics Engineering 3rd Edition. 1–530.D’Ambrières, W. (2019). Plastics recycling worldwide: current overview and desirable changes. The Journal of Field Actions, 0(Special Issue 19), 12–21. https://cutt.ly/TbDKZmgDeleu, I., & Stassen, D. J. (2016). Waste PET (bottles) as Resource or Substrate for MOF Synthesis. https://doi.org/10.1039/C6TA02381ADoan, V. D., Do, T. L., Mong, T., Ho, T., Le, V. T., & Thuong, H. (2019). Utilization of waste plastic pet bottles to prepare framework for methylene blue removal. Separation Science and Technology, 0(0), 1–12. https://doi.org/10.1080/01496395.2019.1577266Geyer, R., Jambeck, J., & Lavender, K. (2017). Production, use, and fate of all plastics ever made -Supplementary Information. Science Advances, 3(7), 1–5. https://doi.org/b9spGoodship, V. (2007). Plastic recycling. Science Progress, 90(4), 245–268. https://doi.org/bjdkc5Hermida, É. (2011). Capítulo 9: Polímeros. In Colección Materiales y materias primas.(Vol. 0,Issue 0, pp. 1–70). https://cutt.ly/dbDDRITInternational Energy Agency. (2018). The Future of Petrochemicals –Analysis. International Energy Agency, 0(0), 1–130. https://cutt.ly/IbDSZBaJankauskaite, V., Macijauskas, G., & Lygaitis, R. (2008). Polyethylene terephthalate waste recycling and application possibilities: A review. Materials Science Medziagotyra, 14(2), 119–127. https://cutt.ly/xbDPx3LJung, K., Kim, J., & Choi, J. (2020). Synthesis of magnetic porous carbon composite derived from metal-organic framework using recovered terephthalic acid from polyethylene terephthalate ( PET ) waste bottles as organic ligand and its potential as adsorbent for antibiotic tetracycline hydroch. Composites Part B, 187(January), 107867. https://doi.org/10.1016/j.compositesb.2020.107867Kaur, R., Marwaha, A., Chhabra, V. A., Kaushal, K., Kim, K., & Tripathi, S. K. (2020). Facile synthesis of a Cu-based metal-organic framework from plastic waste and its application as a sensor for acetone. Journal of Cleaner Production, 263, 121492. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2020.121492Ko, S., Kwon, Y. J., Lee, J. U., & Jeon, Y. P. (2020). Preparation of synthetic graphite from waste PET plastic. Journal of Industrial and Engineering Chemistry, 83(0), 449–458. https://doi.org/gcbsLagae-capelle, E., Cognet, M., Madhavi, S., Carboni, M., & Meyer, D. (2020). Combining Organic and Inorganic Wastes to Form Metal –Organic Frameworks. in 2019, 1–6.Langer, E., Bortel, K., Waskiewicz, S., & Lenartowicz-Klik, M. (2020). Methods of PET Recycling. In Plasticizers Derived from Post-Consumer PET. https://doi.org/10.1016/b978-0-323-46200-6.00005-2Lee, H. L., Chiu, C. W., & Lee, T. (2021). Engineering terephthalic acid product from recycling of PET bottles waste for downstream operations. Chemical Engineering Journal Advances, 5(December 2020), 100079. https://doi.org/10.1016/j.ceja.2020.100079Lepoittevin, B., & Roger, P. (2011). 4. Poly(ethylene terephthalate). In Handbook of Engineering and Specialty Thermoplastics, Volume 3: Polyethers and Polyesters(pp. 97–126). John Wiley & Sons. https://cutt.ly/NbDJioRManju, Kumar, P., Ramanan, A., & Rajagopal, C. (2013). Post consumer PET waste as potential feedstock for metal organic frameworks. Materials Letters, 106, 390–392. https://doi.org/10.1016/j.matlet.2013.05.058Moses, V., Sagar, S., Shivraj, V., & Chetan, S. (2015). A Review on processing of waste PET (Polyethylene Terephthalate) plastics. Journals of Polymer Science Engineering, 1(2), 1–13. https://cutt.ly/KbDHIvjOkunola, A., Kehinde, O., Oluwaseun, A., & Olufiropo, A. (2019). Public and Environmental Health Effects of Plastic Wastes Disposal: A Review. Journal of Toxicology and Risk Assessment, 5(1), 1–13. https://doi.org/gg2jmgPadhan, R. K., & Sreeram, A. (2019). Chemical Depolymerization of PET Bottles via Combined Chemolysis Methods. In Recycling of Polyethylene Terephthalate Bottles. Elsevier Inc. https://doi.org/10.1016/b978-0-12-811361-5.00007-9Pandey, U., Stormyr, J., Hassani, A., Jaiswal, R., Haugen, H., & Moldestad, B. (2020). Pyrolysis of plastic waste to environmentally friendly products. WIT Transactions on Ecology and the Environment, 246(0), 61–74. https://doi.org/gb5sPang, K., Kotek, R., & Tonelli, A. (2006). Review of conventional and novel polymerization processes for polyesters. Progress in Polymer Science (Oxford), 31(11), 1009–1037.https://doi.org/ckp3qdPaszun, D., & Spychaj, T. (1997). Chemical Recycling of Poly(ethylene terephthalate). Industrial and Engineering Chemistry Research, 36(4), 1373–1383. https://doi.org/10.1021/ie960563cPinto Da Costa, J., Rocha Santos, T., & Duarte, A. (2020). The environmental impacts of plastics and micro-plastics use , waste and pollution: EU and national measures. EuropeanUnion, 0(0), 10–62. https://doi.org/gb5kPlastics Europe. (2019). Plastics -the Facts 2019 an analysis of European plastics production, demand and waste data. https://cutt.ly/jbDUHnRPosada, B. (2012). La degradación de los plásticos. In Revista Universidad EAFIT(Vol. 30, Issue 94, pp. 67–86). https://cutt.ly/AbDDCMGProshad, R., Kormoker, T., Islam, S., Haque, M., Rahman, M., & Mithu, M. (2018). Toxic effects of plastic on human health and environment : A consequences of health risk assessment in Bangladesh. International Journal of Health, 6(1), 1–5. https://doi.org/gf8jb6Rosi, N. L., Eckert, J., Eddaoudi, M., Vodak, D. T., Kim, J., O’Keeffe, M., & Yaghi, O. M. (2003). Hydrogen storage in microporous metal-organic frameworks. Science, 300(5622), 1127–1129. https://doi.org/10.1126/science.1083440Semyonov, O., Chaemchuen, S., Ivanov, A., Verpoort, F., Kolska, Z., Syrtanov, M., Svorcik, V., Yusubov, M. S., Lyutakov, O., Guselnikova, O., & Postnikov, P. S. (2021). Smart recycling of PET to sorbentsfor insecticides through in situ MOF growth. Applied Materials Today, 22, 100910. https://doi.org/10.1016/j.apmt.2020.100910Sharma, R. K. (2017). Various Spectroscopic Techniques. Environmental Pollution: Monitoring,Modeling, Control, 0(0), 181–206. https://cutt.ly/nbG8ZMAUnited Nations. (2019). Population Dynamics 2019. https://cutt.ly/ubDSf1EVillarroel, D. Arrollo, J. (n.d.). ADSORCIÓN DE DIÓXIDO DE CARBONO CON MOF-5 OBTENIDO A PARTIR DE RESIDUOS.pdf. 2018.Villegas-Fernández, M. H., Carpio-Granillo,M., Vargas-Hernández, E., Zuno-Cruz, F. J., & Sánchez-Cabrera, G. (2021). Una revisión general de las estructuras metal-orgánicas (MOF) dentro de la química inorgánica. Pädi Boletín Científico de Ciencias Básicas e Ingenierías Del ICBI, 8(16), 18–29. https://doi.org/10.29057/icbi.v8i16.5775Zambrano, A., Castellar, G., Vallejo, W., Piñeres, I., Valencia, J., & Cely, M. (2017). Conceptual approach to thermal analysis and its main applications/Aproximación conceptual al análisis térmico y sus principales aplicaciones. Prospectiva, 15(2), 117–125. https://doi.org/gcbwPublicationORIGINALObtención_de_MOF-5_a_Partir_de_Residuos_de_Botellas_a_Base_PET.pdfObtención_de_MOF-5_a_Partir_de_Residuos_de_Botellas_a_Base_PET.pdfDocumento Principalapplication/pdf1906247https://repositorio.udes.edu.co/bitstreams/dcc29045-1a69-4c87-9b0b-63d6605bb4e9/downloadbfee0a57d6f5b6bc35c5d025a1e0b6bfMD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-859https://repositorio.udes.edu.co/bitstreams/3547f382-557a-4fa3-a015-c0bf88f9be8a/download38d94cf55aa1bf2dac1a736ac45c881cMD52TEXTObtención_de_MOF-5_a_Partir_de_Residuos_de_Botellas_a_Base_PET.pdf.txtObtención_de_MOF-5_a_Partir_de_Residuos_de_Botellas_a_Base_PET.pdf.txtExtracted texttext/plain101703https://repositorio.udes.edu.co/bitstreams/4bd36fbb-4b1e-476a-b4cd-bfa91db8c8de/downloadadefa4e965e3d1acc643f53d118bd725MD53THUMBNAILObtención_de_MOF-5_a_Partir_de_Residuos_de_Botellas_a_Base_PET.pdf.jpgObtención_de_MOF-5_a_Partir_de_Residuos_de_Botellas_a_Base_PET.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg5212https://repositorio.udes.edu.co/bitstreams/46bae2a9-40bb-4862-9941-be758988b81d/download16b7efb22bc948ab57a0504d686f61beMD54001/7211oai:repositorio.udes.edu.co:001/72112022-10-25 11:15:46.877https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/Derechos Reservados - Universidad de Santander, 2022https://repositorio.udes.edu.coRepositorio Universidad de Santandersoporte@metabiblioteca.comTGljZW5jaWEgZGUgUHVibGljYWNpw7NuIFVERVMKRGlyZWN0cmljZXMgZGUgVVNPIHkgQUNDRVNPCgo=