| TAZ-TFG-2022-3448 |
Desarrollo de nanoestructuras de hematita para tratamiento fotoelectroquímico de agua
Merino Martínez, Andrea
Galán González, Alejandro (dir.) ; Benito Moraleja, Ana (dir.)
Blesa Moreno, Mª Jesús (ponente)
Universidad de Zaragoza,
CIEN,
2022
Química Orgánica department, Química Orgánica area
Graduado en Química
Abstract: Uno de los retos más significativos en el siglo XXI es la contaminación de los recursos hídricos, que viene provocada fundamentalmente por la emisión de sustancias contaminantes en procesos industriales y agrícolas. De la gran variedad de contaminantes, las tintas y colorantes que emplean las industrias textiles y papeleras son uno de los principales contribuyentes. Sustancias como el azul de metileno o el rojo de metilo son parte clave de estos efluentes contaminados.
Dado que es necesario asegurar agua potable y de calidad para el bienestar de la humanidad, es imperativo desarrollar métodos como la fotocatálisis que permitan la remediación de estos efluentes. De este modo, en este trabajo se han sintetizado nanoestructuras de hematita que, gracias a sus propiedades excepcionales, han sido empleadas como fotocatalizadores en un proceso foto-Fenton para la eliminación de contaminantes orgánicos en agua, particularmente el azul de metileno. Para ello, mediante un proceso de síntesis hidrotermal se han sintetizado distintos catalizadores cambiando las condiciones de síntesis, tiempo y temperatura. Tras su preparación, la cristalinidad y morfología de estos catalizadores fue estudiada mediante XRD y SEM.
La eficacia de los fotocatalizadores se ha estudiado siguiendo la degradación del azul de metileno, lo que ha permitido determinar el catalizador más eficaz. Los estudios de degradación han demostrado que el tratamiento térmico a 550ºC y 2 horas es el factor clave en la preparación de estos fotocatalizadores, ya que aquellos catalizadores que han sido sometidos a dicho tratamiento muestran mayor contenido en hematita, menor tamaño de nanopartículas y forma esférica, lo que hace que exista mayor área superficial de catalizador accesible, proporcionando una mayor actividad catalítica. Asimismo, se ha estudiado la multifuncionalidad de los fotocatalizadores, consiguiendo satisfactoriamente la degradación de otros contaminantes que están también presentes en efluentes acuosos como la rodamina B y el rojo de metilo.
Dado que es necesario asegurar agua potable y de calidad para el bienestar de la humanidad, es imperativo desarrollar métodos como la fotocatálisis que permitan la remediación de estos efluentes. De este modo, en este trabajo se han sintetizado nanoestructuras de hematita que, gracias a sus propiedades excepcionales, han sido empleadas como fotocatalizadores en un proceso foto-Fenton para la eliminación de contaminantes orgánicos en agua, particularmente el azul de metileno. Para ello, mediante un proceso de síntesis hidrotermal se han sintetizado distintos catalizadores cambiando las condiciones de síntesis, tiempo y temperatura. Tras su preparación, la cristalinidad y morfología de estos catalizadores fue estudiada mediante XRD y SEM.
La eficacia de los fotocatalizadores se ha estudiado siguiendo la degradación del azul de metileno, lo que ha permitido determinar el catalizador más eficaz. Los estudios de degradación han demostrado que el tratamiento térmico a 550ºC y 2 horas es el factor clave en la preparación de estos fotocatalizadores, ya que aquellos catalizadores que han sido sometidos a dicho tratamiento muestran mayor contenido en hematita, menor tamaño de nanopartículas y forma esférica, lo que hace que exista mayor área superficial de catalizador accesible, proporcionando una mayor actividad catalítica. Asimismo, se ha estudiado la multifuncionalidad de los fotocatalizadores, consiguiendo satisfactoriamente la degradación de otros contaminantes que están también presentes en efluentes acuosos como la rodamina B y el rojo de metilo.
Tipo de Trabajo Académico: Trabajo Fin de Grado
Notas: Resumen disponible también en inglés
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