Photocatalytic degradation of aliphatic and aromatic carboxylic acids by using commercial catalysts and tio2/m(iii) modified materials: improved mineralization pathways
- Autores: M. I. Franch
- Directores de la Tesis: Xavier Domènech (dir. tes.), José Peral Pérez (codir. tes.)
- Lectura: En la Universitat Autònoma de Barcelona ( España ) en 2005
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: Enrique Brillas Coso (presid.), Iluminada Gallardo García (secret.), José Miguel Doña Rodríguez (voc.), Nieves Casañ-Pastor (voc.), J. Giménez Farreras (voc.)
- Materias:
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- Resumen
La fotocatálisis heterogénea se perfila como una de las nuevas tecnologías sostenibles potencialmente más eficientes para el tratamiento de contaminantes no biodegradables. Esta técnica se basa en las propiedades fotocatalíticas de un semiconductor inocuo tal como el TiO2. El semiconductor en suspensión acuosa, y bajo irradiación a longitudes de onda adecuadas, genera radicales capaces de mineralizar contaminantes biorecalcitrantes, incluso cuando estos se encuentran a bajas concentraciones. Sin embargo, la implementación de la fotocatálisis heterogénea para el tratamiento de aguas residuales a gran escala requiere optimizar ciertos parámetros, tales como la del rendimiento quántico y la eficiencia energética.
La formación de ácidos carboxílicos de cadena corta durante la degradación de compuestos aromáticos, en sistemas fotocatalíticos, es un hecho conocido aunque relativamente poco estudiado. El ácido maleico es un modelo adecuado para estudiar este tipo de intermedios de mineralización. Los resultados que se presentan en este trabajo muestran que la formación de ácido maleico puede tener una incidencia importante en el rendimiento de detoxificación de un medio acuoso tratado mediante un proceso de fotocatálisis heterogénea.
El ácido maleico compite eficientemente por los lugares de adsorción superficiales del TiO2. Tal capacidad adquiere gran mportancia debido principalmente a dos aspectos.
En primer lugar, el ácido maleico es un atrapador de huecos más eficiente que los grupos hidroxilo superficiales. En segundo lugar, el ácido maleico adsorbido puede actuar como centro de recombinación del par electrón-hueco, en detrimento el rendimiento cuántico fotocatalítico.
La modificación del TiO2 en condiciones suaves, mediante la simple adsorción de Fe(III) o Al(III), se propone en este trabajo como una metodologiá adecuada para incrementar la eficiencia de la fotocatálisis heterogénea. Ambos cati
