Organic distributed feedback laser to monitor solvent extraction upon thermal annealing in solution-processed polymer films

Solution-processed polymer films are used in multiple technological applications. The presence of residual solvent in the film, as a consequence of the preparation method, affects the material properties, so films are typically subjected to post-deposition thermal annealing treatments aiming at its elimination. Monitoring the amount of solvent eliminated as a function of the annealing parameters is important to design a proper treatment to ensure complete solvent elimination, crucial to obtain reproducible and stable material properties and therefore, device performance. Here we demonstrate, for the first time to our knowledge, the use of an organic distributed feedback (DFB) laser to monitor with high precision the amount of solvent extracted from a spin-coated polymer film as a function of the thermal annealing time. The polymer film of interest, polystyrene in the present work, is doped with a small amount of a laser dye as to constitute the active layer of the laser device and deposited over a reusable DFB resonator. It is shown that solvent elimination translates into shifts in the DFB laser wavelength, as a consequence of changes in film thickness and refractive index. The proposed method is expected to be applicable to other types of annealing treatments, polymer-solvent combinations or film deposition methods, thus constituting a valuable tool to accurately control the quality and reproducibility of solution-processed polymer thin films.

Isobaric vapor–liquid–liquid–solid equilibrium of the water + NaCl + 1-butanol system at 101.3 kPa

A mixture of water + NaCl + 1-butanol at 101.3 kPa is studied in order to determine the influence of salt on its experimental vapor–liquid–liquid–solid equilibrium. A detailed analysis of the evolution with temperature of the different equilibrium regions is carried out. The study is conducted at a constant pressure of 101.3 kPa in a recirculating still that has been modified by our research group. The changes in the 1-butanol/water composition ratio in the vapor phase that are provoked by the salt are studied as a function of equilibrium region. In addition, the mutual solubility of 1-butanol and water is assessed in the liquid–liquid and solid–liquid regions.

Large scale optimization of a sour water stripping plant using surrogate models

In this work, we propose a new methodology for the large scale optimization and process integration of complex chemical processes that have been simulated using modular chemical process simulators. Units with significant numerical noise or large CPU times are substituted by surrogate models based on Kriging interpolation. Using a degree of freedom analysis, some of those units can be aggregated into a single unit to reduce the complexity of the resulting model. As a result, we solve a hybrid simulation-optimization model formed by units in the original flowsheet, Kriging models, and explicit equations. We present a case study of the optimization of a sour water stripping plant in which we simultaneously consider economics, heat integration and environmental impact using the ReCiPe indicator, which incorporates the recent advances made in Life Cycle Assessment (LCA). The optimization strategy guarantees the convergence to a local optimum inside the tolerance of the numerical noise.

Red de coordinación y seguimiento de trabajos fin de máster en la titulación Máster en Prevención de Riesgos Laborales

El profesorado de la red participó durante el curso 2014/15 un proyecto para la coordinación y seguimiento de la asignatura trabajo fin de máster en la titulación Máster en Prevención de Riesgos Laborales. Este Máster comenzó a impartirse en la Escuela Politécnica Superior de la Universidad de Alicante en el curso 2012/13, por ello el desarrollo de la titulación en su tercera edición hace necesario el seguimiento de las asignaturas como instrumento para la coordinación y mejora de la calidad docente. En este sentido la red ha resultado ser un instrumento útil para la interacción y coordinación entre los tutores/as de los trabajos fin de máster propuestos en la titulación.

Pollutant emissions during the pyrolysis and combustion of flexible polyurethane foam

Thermal decomposition of flexible polyurethane foam (FPUF) was studied under nitrogen and air atmospheres at 550 °C and 850 °C using a laboratory scale reactor to analyse the evolved products. Ammonia, hydrogen cyanide and nitrile compounds were obtained in high yields in pyrolysis at the lower temperature, whereas at 850 °C polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) and other semivolatile compounds, especially compounds containing nitrogen (benzonitrile, aniline, quinolone and indene) were the most abundant products. Different behaviour was observed in the evolution of polychlorodibenzo-p-dioxins and furans (PCDD/Fs) at 550 °C and 850 °C. At 550 °C, the less chlorinated congeners, mainly PCDF, were more abundant. Contrarily, at 850 °C the most chlorinated PCDD were dominant. In addition, the total yields of PCDD/Fs in the pyrolysis and combustion runs at 850 °C were low and quite similar.

Kinetic study and thermal decomposition behavior of viscoelastic memory foam

A systematic investigation of the thermal decomposition of viscoelastic memory foam (VMF) was performed using thermogravimetric analysis (TGA) to obtain the kinetic parameters, and thermogravimetric analysis coupled to Fourier Transformed Infrared Spectrometry (TGA-FTIR) and thermogravimetric analysis coupled to Mass Spectrometry (TGA-MS) to obtain detailed information of evolved products on pyrolysis and oxidative degradations. Two consecutive nth-order reactions were employed to correlate the experimental data from dynamic and isothermal runs performed at three different heating rates (5, 10 and 20 K/min) under an inert atmosphere. On the other hand, for the kinetic study of the oxidative decomposition, the data from combustion (synthetic air) and poor oxygen combustion (N2:O2 = 9:1) runs, at three heating rates and under dynamic and isothermal conditions, were correlated simultaneously. A kinetic model consisting of three consecutive reactions presented a really good correlation in all runs. TGA-FTIR analysis showed that the main gases released during the pyrolysis of VMF were determined as ether and aliphatic hydrocarbons, whereas in combustion apart from the previous gases, aldehydes, amines and CO2 have also been detected as the main gases. These results were confirmed by the TGA-MS.

Marine debris occurrence and treatment: A review

Marine debris produces a wide variety of negative environmental, economic, safety, health and cultural impacts. Most marine litter has a very low decomposition rate (as plastics, which are the most abundant type of marine debris), leading to a gradual, but significant accumulation in the coastal and marine environment. Along that time, marine debris is a significant source of chemical contaminants to the marine environment. Once extracted from the water, incineration is the method most widely used to treat marine debris. Other treatment methods have been tested, but they still need some improvement and so far have only been used in some countries. Several extraction and collection programs have been carried out. However, as marine debris keep entering the sea, these programs result insufficient and the problem of marine debris will continue its increase. The present work addresses the environmental impact and social aspects of the marine debris, with a review of the state of the art in the treatments of this kind of waste, together with an estimation of the worldwide occurrence and characteristics.

Laboratorios Virtuales de Sistemas de Control de Procesos en Labview y en Matlab-Simulink

El objetivo general de este proyecto es desarrollar unas prácticas de laboratorio de control de procesos en un entorno virtual, que permita a los alumnos interaccionar con el mismo de manera activa y cercana a situaciones reales que se pueden encontrar en su vida laboral o profesional.

Análisis de la producción científica de los arquitectos técnicos docentes universitarios en España. 1980-2015. Estudio de revistas indizadas en WOS-SCOPUS-CSIC (ICYT-ISOC)

Se estudia la producción científica de los Arquitectos Técnicos docentes universitarios en España en los últimos 35 años ya que el cambio del título académico al de Grado, el aumento del número de doctores y el desarrollo de una política académica que ha convertido en parámetro especial para medir la calidad de la Universidad la cantidad y calidad de los artículos publicados han propiciado un cambio sustancial en esta área del conocimiento. Se determina la investigación producida a través del análisis de las bases de datos WOS-SCOPUS-CSIC(ICYT-ISOC) y las revistas más utilizadas por esta disciplina y se analiza el número de publicaciones de este colectivo por Universidades y revistas. El estudio llevado a cabo evidencia un cambio sustancial en la producción científica de los arquitectos técnicos en España.

Biomachining of oxygen-free copper: development of a continuous process for industrial application

245 p.

Catalizadores de base carbonosa para reacciones de oxidación y deshidratación de alcoholes

En las últimas décadas, el estudio y desarrollo de carbones activos como catalizadores o soportes catalíticos se ha incrementado enormemente debido a las ventajas derivadas de su elevada capacidad adsorbente, inercia y estabilidad química, una química superficial versátil y elevada resistencia mecánica. Además, su preparación a partir de residuos biomásicos supone un beneficio no sólo económico, sino también medioambiental, que puede resultar clave en el contexto energético e industrial actual. El objetivo de la tesis doctoral es la preparación y caracterización de catalizadores carbonosos obtenidos mediante activación química de residuos lignocelulósicos. Se ha activado un residuo biomásico como es el hueso de aceituna mediante impregnación con H3PO4 a diferentes relaciones de impregnación y temperaturas de activación. A pesar del proceso de lavado, una cantidad significativa de fósforo, permanece unida de forma estable a la superficie de los carbones obtenidos proporcionando una elevada concentración de grupos superficiales ácidos y una alta resistencia a la oxidación, lo que les confiere una particular química superficial. Este hecho, unido al notable desarrollo de la estructura porosa, con una contribución significativa de la microporosidad ancha y de la mesoporosidad, hace que estos carbones activos sean muy interesantes como sistemas catalíticos. En la presente tesis se ha estudiado la descomposición de alcoholes sobre los carbones activos ácidos. Los resultados mostraron que los carbones preparados son activos para la conversión catalítica de metanol y etanol, en aire, obteniéndose principalmente productos de deshidratación. Además, se han analizado las cinéticas de los resultados experimentales obtenidos, se han planteado modelos mecanísticos basados, inicialmente, en los ya propuestos en la bibliografía y se han formulado nuevos modelos, se ha estudiado la validez de éstos en base a la bondad de los ajustes y, finalmente, se obtuvieron las constantes cinéticas y termodinámicas para cada uno de los procesos. Por otro lado, estos carbones activados con ácido fosfórico se han usado como soporte de especies de óxido de vanadio. De esta manera se ha obtenido un catalizador VPO soportado en carbón activo y se ha estudiado su uso en las reacciones de oxidación parcial de propileno y la oxidación deshidrogenativa de propano (ODH). Además, se obtuvieron catalizadores másicos de VPO con morfología esférica y estructuras huecas tras una etapa de calcinación. Una de las principales características de estos sistemas catalíticos es la elevada área superficial, tanto de los óxidos soportados como másicos lo que los hace muy interesantes para aplicaciones catalíticas. La incorporación de vanadio al soporte de carbón activo disminuye la temperatura de oxidación de éste, pero, en cualquier caso, los catalizadores son estables en las condiciones de operación. Los datos de actividad fueron muy interesantes en el caso de la reacción de ODH de propano, que resultaron muy próximos a los valores más altos reportados para esta reacción, lo cual hace a estos catalizadores prometedores para su uso en reacciones de oxidación parcial de hidrocarburos, a la vez que abre una nueva posibilidad a los carbones activos como sistemas catalíticos en procesos de interés tecnológico.

Vehiculización de la vitamína F en un sistema ternario para un producto dermocosmético. Estudio de la influencia de la temperatura

El objetivo para la realización de éste Trabajo de Fin de Grado es la vehiculización en el sistema ternario Dehscodiol 462/agua/alcohol amílico de un producto dermocosmético (Vitamina F) y, a su vez, realizar un estudio de la influencia de la temperatura sobre la vehiculización en dicho sistema. Esta investigación se realiza para que en un futuro se pueda emplear el sistema de vehiculización aquí presentado, para solventar el aporte vitamínico necesario (o de cualquier otro principio activo que se desee) a través de un sistema de aplicación cutánea.

Proceso de desalación de agua de mar mediante un sistema de osmosis inversa de muy alta conversión en tres etapas con recirculación de permeado y doble sistema de recuperación de energía

321 p.

Caracterización de microhidrociclones

[es] Trabajo fin de grado que analiza la influencia de las condiciones de ensayo y componentes geométricos en microhidrociclones para la clasificación de pulpa caolinífera.