{"id":92369,"date":"2018-03-11T10:11:19","date_gmt":"2018-03-11T10:11:19","guid":{"rendered":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/sin-categoria\/advanced-oxidation-processes-photocatalysis-photo-fenton-and-sonolysis-for-removal-of-pharmaceutical-pollutants-in-water\/"},"modified":"2018-03-11T10:11:19","modified_gmt":"2018-03-11T10:11:19","slug":"advanced-oxidation-processes-photocatalysis-photo-fenton-and-sonolysis-for-removal-of-pharmaceutical-pollutants-in-water","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/ingenieria-y-tecnologia-quimicas\/advanced-oxidation-processes-photocatalysis-photo-fenton-and-sonolysis-for-removal-of-pharmaceutical-pollutants-in-water\/","title":{"rendered":"Advanced oxidation processes (photocatalysis, photo-fenton and sonolysis) for removal of pharmaceutical pollutants in water"},"content":{"rendered":"<h2>Tesis doctoral de <strong> Fabiola M\u00e9ndez Arriaga <\/strong><\/h2>\n<p>El tema particular de esta tesis se centra en un grupo especial de compuestos qu\u00edmicos contaminantes recientemente encontrados en el agua: los productos farmac\u00e9uticos. La fotocat\u00ed\u00a0lisis heterog\u00e9nea con tio2 se emple\u00f3 para el estudio de la degradaci\u00f3n de dcf, npx e ibp. Los resultados indican que el dcf se degrada por fotolisis con lo cual  se incrementa la degradaci\u00f3n de dcf s\u00f3lo a concentraciones bajas de catalizador. Las condiciones \u00f3ptimas para la degradaci\u00f3n de dcf mediante fotocat\u00ed\u00a0lisis heterog\u00e9neas fueron entre 0.07-0.1 g\/l de tio2. La concentraci\u00f3n de ox\u00edgeno no afecta la degradaci\u00f3n de  dcf. El dcf es degradado completamente (200 mg\/l) con niveles de mineralizaci\u00f3n del 70%. Por otra parte la degradaci\u00f3n de npx es tambi\u00e9n fuertemente influido por la fotolisis. En presencia de catalizar, el nxp se degrada completamente con 26 % de mineralizaci\u00f3n en condiciones de saturaci\u00f3n de ox\u00edgeno, 40\u00c2\u00bac y 0.1 g\/l de tio2. En el caso del ibp, \u00e9ste fue el compuesto de menor grado de mineralizaci\u00f3n registrando s\u00f3lo un 17% en presencia de 1 g\/l de catalizador. El ibp no es degradado por fot\u00f3lisis, as\u00ed que la v\u00eda de degradaci\u00f3n principal se centra en el ataque del radical hidroxilo. La presencia de ox\u00edgeno (40 mg\/l) o el incremento de temperatura no mejoran la degradaci\u00f3n del compuesto. Con respecto a la degradaci\u00f3n de ibp mediante la reacci\u00f3n de foto-fenton se logr\u00f3 la eliminaci\u00f3n completa del contaminante con una mineralizaci\u00f3n del 40%. Los efectos m\u00e1s importantes que contribuyeron en la degradaci\u00f3n de ibp fueron la formaci\u00f3n de complejos ferrosos y la caracter\u00edstica secuestrante del radical hidroxilo que presenta el ibp. Ambas propiedades promovieron la decarboxilaci\u00f3n e hidroxilaci\u00f3n del compuesto en condiciones irradiadas. Con respecto a la aplicaci\u00f3n de ondas ultrasonoras, se puede concluir que en 30 min de irradiaci\u00f3n se logr\u00f3 la completa eliminaci\u00f3n del compuesto mediante la aplicaci\u00f3n de 80 w de potencia (300 khz). La degradaci\u00f3n del ibp se debi\u00f3 a su hidrofobicidad con lo que se tendi\u00f3 hacia la interface de la burbuja de cavitaci\u00f3n donde los radicales hidroxilo est\u00e1n presentes en una mayor concentraci\u00f3n. En ausencia de ox\u00edgeno, la degradaci\u00f3n de ibp disminuye sin embargo en condiciones saturadas de ox\u00edgeno o aire la degradaci\u00f3n no mejor\u00f3. Despu\u00e9s de 120 min de radiaci\u00f3n se observ\u00f3 un 6-8% de mineralizaci\u00f3n. Sin embargo, los subproductos de degradaci\u00f3n son m\u00e1s biodegradables que el compuesto original. Por otra parte,  el estudio de las estrategias para potenciar los procesos de oxidaci\u00f3n avanzada mediante el uso de reactores solares que permitieran extender el tiempo de reacci\u00f3n sin costos adicionales energ\u00e9ticos-, y mediante procesos h\u00edbridos se centr\u00f3 en el caso de la degradaci\u00f3n de ibp. Se comprob\u00f3 que la estrategia de alargar los tiempos de experimentaci\u00f3n utilizando una fuente solar para promover la reacci\u00f3n catal\u00edtica de tanto del tio2 como del (fe(ii)) mostr\u00f3 grandes beneficios. 100% del compuesto fue eliminado con una mineralizaci\u00f3n de m\u00e1s del 90% en cuatro d\u00edas de experimentaci\u00f3n. Resultados similares se observaron en la reacci\u00f3n de fenton en la cual el grado de mineralizaci\u00f3n por encima del 80% y en todos los casos una completa eliminaci\u00f3n del compuesto particularmente en los casos donde tio2, fe(ii) y sonolisis estaban presentes simult\u00e1neamente. En lo relativo a los compuestos intermedios de degradaci\u00f3n cabe decir que, en el caso de npx, la aplicaci\u00f3n de la fotocat\u00ed\u00a0lisis heterog\u00e9nea promueve reacciones de polimerizaci\u00f3n as\u00ed como la generaci\u00f3n de compuestos vol\u00e1tiles. Sin embargo la toxicidad del efluente aumenta y su biodegradabilidad no se ve mejorada. En el caso del ibp, de forma similar los subproductos de degradaci\u00f3n resultaron m\u00e1s t\u00f3xicos que el ibp original. Sin embargo, cabe mencionar que el efluente tratado en condiciones de saturaci\u00f3n de ox\u00edgeno se observ\u00f3 que dichos compuestos disminu\u00edan la toxicidad en los momentos finales de la reacci\u00f3n. Esto es, la etapa de hidroxilaci\u00f3n es rebasada y la degradaci\u00f3n  de dichos subproductos promueve la generaci\u00f3n de compuestos menos t\u00f3xicos. De esta forma se concluye que la fotocat\u00ed\u00a0lisis heterog\u00e9nea, bajo las condiciones antes mencionadas, no representa una soluci\u00f3n para la descontaminaci\u00f3n de efluentes que contienen npx. Sin embargo para el c aso de dcf o ibp, la habilidad de esta t\u00e9cnica muestra grandes posibilidades. Referente al ibp se cocluye  que es eliminado mediante fotocat\u00ed\u00a0lisis heterog\u00e9nea especialmente en tiempos prolongados de exposici\u00f3n solar, siendo esta una alternativa viable t\u00e9cnicamente. De igual forma, la reacci\u00f3n del foto-fenton es una t\u00e9cnica que se puede aplicar en el tratamiento de ibp. Sin embargo la optimizaci\u00f3n de \u00e9sta t\u00e9cnica deber\u00eda tener en cuenta la m\u00ed\u00a0xima eliminaci\u00f3n de h2o2 al final del tratamiento as\u00ed como la m\u00ednima producci\u00f3n de sedimentos ferrosos que pueden contener ibp en forma de complejo. La aplicaci\u00f3n de ultrasonidos como tratamiento principal de ibp se ve notablemente mejorada en presencia de catalizadores. Las t\u00e9cnicas hibridas son una buena alternativa pero son relativamente costosas y sofisticadas en su operaci\u00f3n. Sin embargo para casos donde se persigan altos niveles de mineralizaci\u00f3n, en el caso concreto de ibp, se recomiendan ampliamente la sono-fotocatalisis, as\u00ed como la fotosonolisis en presencia de tio2 y fe(ii). A forma de recomendaciones para posteriores estudios se sugiere el desarrollo de los siguientes puntos: optimizaci\u00f3n de las t\u00e9cnicas de oxidaci\u00f3n avanzada para efluentes contaminados reales. Realizaci\u00f3n de un estudio econ\u00f3mico sobre la aplicaci\u00f3n de cada una de las aop estudiadas y evaluaci\u00f3n de viabilidad del empleo de energ\u00eda solar. Desarrollo de modelos cin\u00e9ticos que contribuyan  a la evaluaci\u00f3n del escalado de los reactores solares. Evaluaci\u00f3n microtoxicologica y acople a reactores biol\u00f3gicos.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<h3>Datos acad\u00e9micos de la tesis doctoral \u00ab<strong>Advanced oxidation processes (photocatalysis, photo-fenton and sonolysis) for removal of pharmaceutical pollutants in water<\/strong>\u00ab<\/h3>\n<ul>\n<li><strong>T\u00edtulo de la tesis:<\/strong>\u00a0 Advanced oxidation processes (photocatalysis, photo-fenton and sonolysis) for removal of pharmaceutical pollutants in water <\/li>\n<li><strong>Autor:<\/strong>\u00a0 Fabiola M\u00e9ndez Arriaga <\/li>\n<li><strong>Universidad:<\/strong>\u00a0 Barcelona<\/li>\n<li><strong>Fecha de lectura de la tesis:<\/strong>\u00a0 20\/03\/2009<\/li>\n<\/ul>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<h3>Direcci\u00f3n y tribunal<\/h3>\n<ul>\n<li><strong>Director de la tesis<\/strong>\n<ul>\n<li>Santiago Esplugas Vidal<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<li><strong>Tribunal<\/strong>\n<ul>\n<li>Presidente del tribunal: enric Brillas coso <\/li>\n<li>jean marie Herrmann (vocal)<\/li>\n<li>  (vocal)<\/li>\n<li>  (vocal)<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<\/ul>\n<p>&nbsp;<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Tesis doctoral de Fabiola M\u00e9ndez Arriaga El tema particular de esta tesis se centra en un grupo especial de compuestos 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