Estudio de transiciones de fase y transporte en soluciones acuosas mesoconfinadas

Autores
Angarita Villamizar, Ivette Johanna
Año de publicación
2024
Idioma
español castellano
Tipo de recurso
tesis doctoral
Estado
versión publicada
Colaborador/a o director/a de tesis
Longinotti, María Paula
Descripción
Este estudio aborda las transiciones de fase y transporte de moléculas y electrolitos en soluciones acuosas confinadas en sílica mesoporosa, con diámetros de poro entre 2 y 58 nm. Se analizaron mezclas glicerol-agua y tretraetilenglicol (TREG)-agua con fracciones másicas de poliol (wG) entre 0.30 y 1.0. Mediante calorimetría diferencial de barrido, se determinó que en mezclas glicerol-agua (0.60.50 debido a la solvatación de iones adheridos a las paredes. Por RMN se evidenció una disminución en la fracción de hidrógeno restringido con mayor contenido de glicerol, lo que explica los cambios en la tortuosidad.
This study investigates phase transitions and the transport of molecules and electrolytes in aqueous solutions confined in mesoporous silica, with pore diameters between 2 and 58 nm. Glycerol-water and tetraethylene glycol (TREG)-water mixtures with polyol mass fraction between 0.30 and 1.0 were analyzed. Using differential scanning calorimetry, it was determined that in glycerol-water mixtures (0.6< wG <1.0), the glass transition temperature (Tg) decreases as the pore size is reduced. In TREG-water mixtures, Tg remains constant for wT REG ≥ 0.90 in pores ≥ 6 nm, but decreases with higher water content for wT REG <0.90. This is atribbuted to the formation of TREG-water hydrogen bonds, generating an antiplasticizing effect. In large pores, pure polyol or the hidrate 2TREG.3H2O may cristallize. LiCl diffusion, studied using conductimetry and NMR, showed that in pores larger than 2 nm, diffusion depends on porosity, while in 2 nm pores, ion-wall interactions reduce diffusion. Tortuosity increases significantly with wG >0.50 due to the solvation of ions adhered to the walls. NMR revealed a decrease in the fraction of restricted hydrogen with higher glycerol content, which explains the changes in tortuosity.
Fil: Angarita Villamizar, Ivette Johanna. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.
Materia
MESOPOROSIDAD
SILICA
EQUILIBRIO SOLIDO-LIQUIDO
TEMPERATURA DE TRANSICION VITREA
DIFUSION
MESOPOROSITY
SILICA
SOLID-LIQUID EQUILIBRIUM
GLASS TRANSITION TEMPERATURE
DIFFUSION
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar
Repositorio
Biblioteca Digital (UBA-FCEN)
Institución
Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales
OAI Identificador
tesis:tesis_n7669_AngaritaVillamizar
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This study investigates phase transitions and the transport of molecules and electrolytes in aqueous solutions confined in mesoporous silica, with pore diameters between 2 and 58 nm. Glycerol-water and tetraethylene glycol (TREG)-water mixtures with polyol mass fraction between 0.30 and 1.0 were analyzed. Using differential scanning calorimetry, it was determined that in glycerol-water mixtures (0.6< wG <1.0), the glass transition temperature (Tg) decreases as the pore size is reduced. In TREG-water mixtures, Tg remains constant for wT REG ≥ 0.90 in pores ≥ 6 nm, but decreases with higher water content for wT REG <0.90. This is atribbuted to the formation of TREG-water hydrogen bonds, generating an antiplasticizing effect. In large pores, pure polyol or the hidrate 2TREG.3H2O may cristallize. LiCl diffusion, studied using conductimetry and NMR, showed that in pores larger than 2 nm, diffusion depends on porosity, while in 2 nm pores, ion-wall interactions reduce diffusion. Tortuosity increases significantly with wG >0.50 due to the solvation of ions adhered to the walls. NMR revealed a decrease in the fraction of restricted hydrogen with higher glycerol content, which explains the changes in tortuosity.
Fil: Angarita Villamizar, Ivette Johanna. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.
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