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RESUMEN: La captura de CO2 de gases de combustión y su posterior conversión en productos de interés (la denominada CCU, “Carbon Capture and Utilization”) se ha planteado como una estrategia interesante para mitigar las emisiones de CO2 hacia la atmósfera. Particularmente, la valorización de CO2 por vía electroquímica para producir ácido fórmico o formiato está recibiendo cada vez mayor atención, ya que, acoplando esta tecnología a energías renovables, sería posible almacenar excesos de energía renovable en forma de productos químicos. En este contexto, el objetivo de esta tesis es la mejora de un proceso continuo de electrorreducción de CO2 hacia formiato, empleando para ello Sn como electrocatalizador en diferentes configuraciones de electrodo. Se estudiaron las configuraciones de electrodo de placa plana, electrodos particulados y electrodos GDEs, obteniéndose los mejores resultados con estos últimos electrodos. Con el objetivo de analizar los efectos de la disminución del tamaño de partícula, se propuso como método de estimación la adsorción de N2 para obtener el área electrocatalítica de los electrodos particulados. Finalmente, se llevaron cabo pruebas preliminares con un sistema para la electrorreducción de CO2 hacia formiato en continuo con alimentación en fase gas y se diseñó una planta a escala de laboratorio para analizar la influencia de las variables de operación en este sistema. ABSTRACT: The CO2 capture from combustion gases and the subsequent conversion in products of interest (the so-called CCU “Carbon Capture and Utilization”) has been proposed as an interesting strategy to mitigate CO2 emissions to the atmosphere. Particularly, the electrochemical valorization of CO2 is receiving increasing attention since coupling this technology to renewable energies could allow to store the excess of renewable energy in form of chemical products. In this context, the aim of this thesis is the improvement of a continuous process for CO2 electroreduction to formate, using Sn as electrocatalyst with different electrode configurations. Electrode configurations studied were Sn plate, particulates electrodes and GDEs. GDEs obtained the best results. To analyze the effects of decreasing the particle size, N2 adsorption was proposed as a method to estimate the electrocatalytic area of the particulate electrodes. Finally, preliminary tests were carried out with a system for CO2 electroreduction to formate in continuous mode with a gas phase feed and a laboratory-scale plant was designed to analyze the influence of the operating variables in this system. Este trabajo ha sido financiado a través de los proyectos ENE2010-14828 “Desarrollo de un proceso de captura y reciclado de CO2”, del Ministerio de Ciencia e Innovación y del proyecto CTQ2013-48280- C3-1-R “Desarrollo e integración de procesos con membranas para la captura y valorización de dióxido de carbono”, del Ministerio de Economía y Competitividad. Durante la ejecución del presente trabajo, su autor, Andrés del Castillo Martín, ha disfrutado de un contrato predoctoral para la formación de doctores de la Universidad de Cantabria concedido por resolución de 18 de diciembre de 2013, con referencia CVE- 2013-19011. Asimismo, Andrés Del Castillo Martín ha disfrutado de una ayuda a la movilidad predoctoral para la realización de estancias breves del Ministerio de Economía y Competitividad de España concedida por resolución de 20 de febrero de 2017, para la realización de una estancia breve de investigación de tres meses de duración en la Université Pierre et Marie Curie (París). Por todo ello, se expresa el más sincero agradecimiento hacia dichas instituciones y entidades.

Vista la necesidad de formular nuevas composiciones para aleaciones tribológicas dúctiles utilizadas en motores de combustión interna, se analizaron las posibles opciones y se identificó al sistema Cu-Mg-Sn como un candidato interesante para sustituir las aleaciones Cu-Pb. La producción de planchones delgados de este tipo de aleaciones es complicada, por lo que se explicarán las técnicas de fundición introducidos, así como la medición de la temperatura durante la solidificación. Los métodos para la filtración de las curvas de enfriamiento se analizaron a detalle. Se demostrará la factibilidad y la importancia de las técnicas desarrolladas a través de una serie de ejemplos de fundiciones exitosas, analizadas mediante técnicas de microscopía electrónica de barrido. El artículo, aparte de demostrar la factibilidad de la producción y el conformado de los planchones delgados Cu-Mg-Sn, indicará el gran interés del estudio termodinámico asociado y los futuros pasos de investigación.

RESUMEN: Se prepararon varios catalizadores Sn-MCM-41 por síntesis hidrotérmica a temperatura ambiente usando SnCl2•2H2O como sal precursora. Los materiales se caracterizaron por difracción de rayos X (DRX), TPD de amoníaco, FTIR de piridina adsorbida y TPR con H2. La reactividad de los materiales preparados para la obtención de nopol por reacción de β-pineno y paraformaldehído se relacionó con el tipo de acidez de los catalizadores. Los materiales con acidez media fueron los más selectivos a nopol. Este tipo de acidez prevaleció en los materiales que se sintetizaron con control de pH y con la adición del precursor sólido. ABSTRACT: Several catalysts were prepared by hydrothermal synthesis of Sn-MCM-41 at room temperature using SnCl2 •2H2O as precursor salt. Catalysts were characterized by TPD of ammonia, FTIR of adsorbed pyridine and TPR of H2. The reactivity of the synthesized materials for the Prins condensation of β-pinene with paraformaldehyde to obtain nopol was explained in terms of the type of acidity. The most active catalysts showed medium strength acidity. Materials synthesized under pH control and by adding the metal source as a solid, exhibited medium strength acidity.

Se estudian las propiedades ácidas de los catalizadores sol-gel Pt-Sn/Al2O3. Preparados por cogelación del tri-secbutóxido de aluminio y tetrabutilo de estaño, tetra-ter-amil-óxido de estaño o tetracloruro de estaño. Se usaron soluciones acuosas de platino para la impregnación. Los resultados muestran que el área específica y la acidez de los catalizadores se modifico por el uso de precursores metálicos. Los sólidos preparados con tetrabutilo de estaño son los catalizadores que mostraron alta actividad en la descomposición del isopropanol.

Una metaheurística es un conjunto de ideas relacionadas que tienen por objetivo la resolución aproximada de problemas de optimización combinatoria. Esta trabajo describe una relativamente nueva metaheurística llamada SN, que se basa en la idea de dividir un problema de optimización en subproblemas de decisión más fáciles de resolver heuristicamente. SN surge en junio de 2001, en la tesis de Licenciatura de S Urrutia, a cargo de I. Loiseau, con nombre "SN: Una Nueva Metaheurística". Con su extrema juventud esta metaheurística presenta varios campos no suficientemente explorados. En este trabajo se analiza y discute las ventajas que presenta esta heurística a nivel general, así como una especialización e implementación para el Problema de Steiner en Grafos. Para esto caso de estudio se recrean y contrastan resultados experimentales con los obtenidos en la tesis original.