Inmovilización de dióxido de titanio sobre sustratos de vidrio para la descontaminación de aguas mediante fotocatálisis heterogénea
La fotocatálisis heterogénea ha surgido como una alternativa de tratamiento de aguas haciendo uso de catalizadores que permiten reducir especies complejas a especies más simples, con efectos menos nocivos o inocuos para los seres humanos y el ambiente. En el presente estudio se busca evaluar la efic...
- Autores:
-
Calvo Carvajal, Juan Pablo
- Tipo de recurso:
- Trabajo de grado de pregrado
- Fecha de publicación:
- 2021
- Institución:
- Universidad de los Andes
- Repositorio:
- Séneca: repositorio Uniandes
- Idioma:
- spa
- OAI Identifier:
- oai:repositorio.uniandes.edu.co:1992/53511
- Acceso en línea:
- http://hdl.handle.net/1992/53511
- Palabra clave:
- Fotocatálisis
Adsorción
Dióxido de titanio
Purificación del agua
Ingeniería
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La fotocatálisis heterogénea ha surgido como una alternativa de tratamiento de aguas haciendo uso de catalizadores que permiten reducir especies complejas a especies más simples, con efectos menos nocivos o inocuos para los seres humanos y el ambiente. En el presente estudio se busca evaluar la eficiencia de remoción de una muestra de agua contaminada con azul de metileno utilizando una lámpara de luz ultravioleta (UV) de 55 W como fuente de fotones y de perlas de borosilicato de 4 mm de diámetro recubiertas de dióxido de titanio (TiO2) como catalizador. Para la inmovilización del TiO2 se realizan tratamientos térmicos a 450 y 650°C sobre perlas con 1, 2 y 3 capas de recubrimiento. Para la descontaminación de 1x10-3 M de azul de metileno se evalúan tres tiempos de contacto entre el catalizador y la muestra de agua: 10, 30 y 60 minutos, haciendo uso de 2.5 g de perlas recubiertas. Se llevan a cabo experimentos paralelos en presencia y ausencia de luz UV con el objetivo de determinar qué parte de la remoción está asociada al fenómeno de adsorción, qué parte a la fotólisis y qué parte está asociada a la fotocatálisis. Por medio de microscopía electrónica de barrido se encuentra que a 650°C se logra mejor inmovilización del catalizador y por medio de espectrofotometría se cuantifica la disminución de la concentración de azul de metileno y se encuentra que se alcanza la mayor remoción del contaminante tras 60 minutos de irradiación y 2 capas de recubrimiento de TiO2 por fotocatálisis. |
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En el presente estudio se busca evaluar la eficiencia de remoción de una muestra de agua contaminada con azul de metileno utilizando una lámpara de luz ultravioleta (UV) de 55 W como fuente de fotones y de perlas de borosilicato de 4 mm de diámetro recubiertas de dióxido de titanio (TiO2) como catalizador. Para la inmovilización del TiO2 se realizan tratamientos térmicos a 450 y 650°C sobre perlas con 1, 2 y 3 capas de recubrimiento. Para la descontaminación de 1x10-3 M de azul de metileno se evalúan tres tiempos de contacto entre el catalizador y la muestra de agua: 10, 30 y 60 minutos, haciendo uso de 2.5 g de perlas recubiertas. Se llevan a cabo experimentos paralelos en presencia y ausencia de luz UV con el objetivo de determinar qué parte de la remoción está asociada al fenómeno de adsorción, qué parte a la fotólisis y qué parte está asociada a la fotocatálisis. Por medio de microscopía electrónica de barrido se encuentra que a 650°C se logra mejor inmovilización del catalizador y por medio de espectrofotometría se cuantifica la disminución de la concentración de azul de metileno y se encuentra que se alcanza la mayor remoción del contaminante tras 60 minutos de irradiación y 2 capas de recubrimiento de TiO2 por fotocatálisis.Heterogeneous photocatalysis has emerged as an alternative for water treatment using catalysts that make it possible to reduce complex species to simpler species, with harmless effects for humans and the environment. The present study seeks to evaluate the removal efficiency of a water sample contaminated with methylene blue using a 55 W ultraviolet (UV) lamp as the source of photons and borosilicate beads of 4 mm diameter coated with titanium dioxide (TiO2) as the catalyst. For the immobilization of TiO2, heat treatments are carried out at 450 and 650°C on beads with 1, 2 and 3 layers of coating. For the decontamination of 1x10-3 M of methylene blue, three contact times between the catalyst and the water sample are evaluated: 10, 30 and 60 minutes, using 2.5 g of coated beads. Parallel experiments are carried out in the presence and absence of UV light in order to determine which part of the removal is associated with the adsorption phenomena, which part with photolysis and which part is associated with photocatalysis. By means of scanning electron microscopy it is found that at 650°C better immobilization of the catalyst is achieved and by means of spectrophotometry the decrease in the concentration of methylene blue is quantified and it is found that the greatest removal of the contaminant is achieved with 2 layers of TiO2 coating after 60 minutes of irradiation by photocatalysis.Ingeniero QuímicoPregrado15 páginasapplication/pdfspaUniversidad de los AndesIngeniería QuímicaFacultad de IngenieríaDepartamento de Ingeniería Química y de AlimentosInmovilización de dióxido de titanio sobre sustratos de vidrio para la descontaminación de aguas mediante fotocatálisis heterogéneaTrabajo de grado - Pregradoinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesishttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fhttp://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85Texthttp://purl.org/redcol/resource_type/TPFotocatálisisAdsorciónDióxido de titanioPurificación del aguaIngeniería201529926Publicationhttps://scholar.google.es/citations?user=98_TfFEAAAAJvirtual::13099-10000-0002-1049-4409virtual::13099-1https://scienti.minciencias.gov.co/cvlac/visualizador/generarCurriculoCv.do?cod_rh=0000383333virtual::13099-12891de4f-603b-4ac8-ae55-49f084f3b8b2virtual::13099-12891de4f-603b-4ac8-ae55-49f084f3b8b2virtual::13099-1TEXT24489.pdf.txt24489.pdf.txtExtracted texttext/plain55314https://repositorio.uniandes.edu.co/bitstreams/bfeaada1-bcab-41fa-9ac2-0534ea67a7f5/download39f7d8e74e68a3533e9fc70c2b4b396eMD54THUMBNAIL24489.pdf.jpg24489.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg25231https://repositorio.uniandes.edu.co/bitstreams/6c50eb65-6e24-4ba9-bad6-fbd70bcfae80/download6a0d72a31494e7359a85073232c52a01MD55ORIGINAL24489.pdfapplication/pdf1061537https://repositorio.uniandes.edu.co/bitstreams/98c069d6-84e7-47f5-aeb6-d26025fae381/downloadb4b8f32718385faaf1c93468d5582cf8MD511992/53511oai:repositorio.uniandes.edu.co:1992/535112024-03-13 14:51:15.243http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/open.accesshttps://repositorio.uniandes.edu.coRepositorio institucional Sénecaadminrepositorio@uniandes.edu.co |