Eliminación de colorantes mediante a utilización de nanopartículas

Abstract

[Resumo] O control da contaminación das augas acadou nos últimos anos unha importancia cada vez maior. O vertido de compostos orgánicos ao medio constitúe unha fonte de contaminación moi importante. Entre estes compostos orgánicos atópanse os colorantes, que poden xerar graves problemas para os ecosistemas das augas residuais, mesmo se están presentes en concentracións moi baixas. Mediante a realización deste traballo preténdense eliminar estes compostos realizando un proceso oxidativo Fenton. Primeiro, sintetizouse magnetita, que se utilizou como fonte de ferro no proceso Fenton. Para caracterizar este material, utilizáronse microscopía electrónica de varrido, microscopía electrónica de transmisión e difracción de raios X. Logo realizáronse distintas experiencias para obter as condicións óptimas cinéticas, entre as que se atopan o estudo da cantidade máxima de peróxido de hidróxeno (xa que cando o H2O2 se atopa en exceso, prodúcense reaccións de inhibición), o estudo da cantidade máxima de magnetita (para optimizar a cantidade de magnetita), o estudo da dependencia da temperatura (analizouse o efecto da temperatura sobre a constante de velocidade, o que permitiu a obtención da enerxía de activación e do factor pre-expoñencial), e o estudo da dependencia da concentración inicial (que se realiza para comprobar se efectivamente se estaba traballando en condicións de pseudo-orde un).

[Resumen] El control de la contaminación del agua ha alcanzado en los últimos años una importancia cada vez mayor. El vertido de compuestos orgánicos al medio constituye una fuente de contaminación muy importante. Entre estos compuestos orgánicos se encuentran los colorantes, que pueden generar graves problemas para los ecosistemas de las aguas residuales, incluso si están presentes en concentraciones muy bajas. Mediante la realización de este trabajo se pretende eliminar estos compuestos realizando un proceso oxidativo Fenton. Primero, se sintetizó magnetita, que se utilizó como fuente de hierro en el proceso Fenton. Para caracterizar este material, se utilizó microscopía electrónica de barrido, microscopía electrónica de transmisión y difracción de rayos X. Luego, se realizaron distintas experiencias para obtener las condiciones óptimas cinéticas, entre las que se encuentran el estudio de la cantidad máxima de peróxido de hidrógeno(ya que cuando el H2O2 se encuentra en exceso, se producen reacciones de inhibición), el estudio de la cantidad máxima de magnetita (para optimizar la cantidad de magnetita), el estudio sobre la dependencia de la temperatura (se analizó el efecto de la temperatura sobre la constante de velocidad, lo que permitió la obtención de la energía de activación y del factor pre-exponencial) y el estudio de la dependencia de la concentración inicial (que se realiza para comprobar si efectivamente se estaba trabajando en condiciones de pseudo-primer orden).

[Abstract] Control of water pollution has reached an increasing importance in recent years. The spill of organic compounds into the environment is a very important source of pollution. Dyes are included in these organic compounds, and they can cause serious problems for ecosystems wastewater, even if they are present at very low concentrations. In this work the removal of one of these compounds performing an oxidative Fenton process has been studied. First, magnetite was synthetized. Then, it was used as the iron source in the Fenton process. In order to characterize this material, scanning electron microscopy, transmission electron microscopy and X ray diffraction were used. Then, several experiments were carried out to obtain optimum kinetics conditions. Between those, the study of the maximum amount of hydrogen peroxide (when H2O2 is in excess, inhibition reactions occur), the study of the maximum amount of magnetite(to optimize the amount of magnetite), the study of temperature(the effect of temperature on the rate constant was analyzed, which allowed us to obtain the activation energy and the pre-exponential factor) and the study of the dependence of the initial concentration (which is done to see if it was working effectively in conditions of pseudo-first order).