Caracterización estructural y reactividad de las breas de alquitrán de hulla como precursores de materiales carbonosos

Abstract

Esta memoria comprende el desarrollo de nuevos procedimientos de caracterización de breas con la finalidad de conocer y predecir el comportamiento térmico de las mismas y, el estudio del proceso de polimerización/condensación de las breas bajo diferentes condiciones operacionales. Esta investigación forma parte del proyecto "Production and Advanced Structural Characterization of Pitches", subvencionado por la CE. Las breas tienen una gran importancia tecnológica y económica como precursores de materiales carbonosos (mc). Las características de los mc dependen de la composición de las breas. Actualmente los conocimientos sobre la composición de éstas y sobre la reactividad térmica de sus componentes son insuficientes e impiden predecir su comportamiento térmico. Un conocimiento más profundo permitiría mejorar los procesos de fabricación de breas y mc, así como el desarrollo de nuevos materiales basados en las breas. El procedimiento para la caracterización de breas desarrollado en esta investigación permite determinar cuantitativamente por cromatografía líquida (HPLC) la concentración de cuatro clases de hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAP). Estas clases de HAP son: cata-condensados con grupos heteroaromáticos y/o sustituyente alquilo (cata 1), cata-condensados con grupos nafténicos y sustituyentes alquilo (cata2), cata-condensados sin sustituyentes y preferentemente planos (cata 3) y pericondensados. La elución de los HAP en el sistema cromatográfico-copolimero poli(divini-benceno/estireno)/diclorometano-metanol (90-10% V/V) es función de la interacción entre los electrones del HAP y de la fase estacionaria, de tal forma que a mayor deslocalización de la nube de electrones del HAP (menor potencial de ionización) mayor retención o volumen de elución. Esta separación cromatográfica en clases de HAP supone una separación de los mismos en orden creciente de reactividad térmica (…)