Fotocatálisis con TiO2/ultravioleta y TiO2 CuSO4/visible como sistemas de desinfección para inactivar E. coli proveniente de agua residual doméstica - Villanueva Jaramillo, Carolina (2011)
El proceso de interés fue la fotocatálisis heterogénea con TiO2. Se elaboraron películas con el TiO2, sinterizadas a diferentes temperaturas, por la técnica sol-gel/sedimentación. Se realizó una caracterización física mediante: XRD, SEM, barrido UV-Vis y EDS. Por XRD se encontró para películas sol-gel la fase cristalina anatasa con planos (101), (004), (200), (105) y (211) el control TiO2 USP presentó las fases anatasa y rutilo. La mayor formación de agregados se observó en películas control TiO2 USP. Para películas sol-gel el gap varió de 3.2 a 3.2 eV y para el control fue de 3.1 eV. Los porcentaje de los compuestos en las películas varió con la temperatura de sinterizado. Se evaluaron los tratamientos fotocatalíticos frente a E. coli con las películas sinterizadas a diferentes temperaturas, encontrando la mayor inactivación (70.87%) con las sinterizadas a 450°C . Se realizó una selección de las mejores condiciones de operación del material de reactor (pyrex-cuarzo) y la fuente de luz (UV-Vis) donde se obtuvo la mayor inactivación con la combinación pyrex/UV (p 0.028 y <0.0001). Se realizaron curvas de inactivación fotocatalítica con diferentes concentraciones del microorganismo, logrando reducciones de hasta 6 órdenes de magnitud. Se desarrolló un protocolo para la modificación de las películas de TiO2 con diferentes compuestos, urea, tiourea y sulfato de cobre, utilizando lámparas fluorescentes| donde la modificación con CuSO4 (Ti: 0.03| Cu: 0.0018| S: 0.00051 moles) permitió obtener porcentajes hasta del 99.95 % de inactivación de E.coli a los 360 minutos. Se comparó la efectividad del tratamiento fotocatalítico con respecto a la desinfección con NaClO, encontrando 99.95 % de inactivación de E. coli a los 30 minutos. La toxicidad de los tratamientos se evaluó con los organismos Lactuca sativa e Hydra attenuata, siendo este último el más sensible frente a los tratamientos evaluados. Se retaron los sistemas a aguas crudas sin tratar, encontrando 100% y 85% de inactivación de E. coli con fotocatálisis en películas modificadas y fotocatálisis por sol-gel, respectivamente.