Desarrollo de materiales híbridos para la eliminación de arsénico de medios acuosos

Abstract

[Resumen] La contaminación de ecosistemas acuosos presenta un gran riesgo tanto para los organismos que habitan en ellos como para los seres humanos. La búsqueda de tecnologías limpias, eficaces y económicas para la descontaminación de aguas constituye uno de los mayores retos de la sociedad actual. En las últimas décadas se han desarrollado numerosos estudios en los que se utilizan materiales naturales o residuos de actividades agrícolas e industriales para la eliminación de contaminantes en agua. En este trabajo se ha llevado a cabo la síntesis de materiales híbridos a partir de materiales naturales o de bajo coste. Los híbridos sintetizados se han utilizado como adsorbentes para la eliminación de arsénico en aguas. La síntesis y caracterización de la estructura de dichos materiales híbridos constituye una parte fundamental de esta tesis. Por otra parte, se han estudiado los distintos parámetros físico-químicos que afectan al proceso de adsorción de arsénico con cada uno de los materiales sintetizados. Además, se han realizado estudios de adsorción en columna para comprobar la viabilidad del proceso a escala industrial. Finalmente, se han realizado estudios de eliminación de cadmio y 2,4,6- trinitrotolueno para probar la efectividad de los materiales híbridos en la eliminación de otro tipo de contaminantes.

[Resumo] A contaminación dos ecosistemas acuosos presenta un alto risco tanto para os organismos que habitan neles como para os seres humanos. A busca de tecnoloxías limpas, eficaces e económicas para a descontaminación de augas constitúe un dos maiores retos da sociedade actual. Nas últimas décadas realizáronse numerosos estudos nos que se utilizan materiais naturais ou residuos de actividades agrícolas e industriais para a eliminación de contaminantes en auga, normalmente mediante procesos de adsorción. Neste traballo levóuse a cabo a síntese de materiais híbridos a partir de distintos materiais naturais ou de baixo custo. Os materiais sintetizados utilizáronse como adsorbentes para a eliminación de arsénico en augas. O estudo das condición de síntese e da caracterización da estrutura dos novos materiais híbridos constitúe unha parte fundamental deste traballo de tese. Por outra parte, realizáronse estudos dos diferentes parámetros físico-químicos que afectan ó proceso de adsorción de arsénico con cada un dos materiais sintetizados. Ademais, leváronse a cabo estudos de adsorción en columna para comprobar a viabilidade do proceso de adsorción a escala industrial. Finalmente, realizáronse tamén estudos de eliminación de cadmio e 2,4,6-trinitrotolueno para probar a efectividade dalgúns dos materiais híbridos na eliminación doutro tipo de contaminantes.

[Abstract] Aquatic environmental pollution constitutes a great risk for living organisms and humans. The search of efficient, economic and environmentally friendly techniques is one of the major challenges for the XXI century. A large number of studies of water pollutants removal using natural materials or agricultural and industrial residues were developed in the last decades. The majority of these studies are focused in sorption processes. In this work the synthesis of new hybrid materials was carried out using natural and low cost materials. The synthesized hybrid materials were used as adsorbents for arsenic removal in water. The study of the synthesis conditions and the structure characterization of the new materials constitute an important part of this dissertation. On the other hand, several studies were developed to evaluate the effect of the physico-chemical parameters in arsenic sorption process. In addition, column sorption studies were carried out in order to assess the viability of the process for industrial applications. Finally, cadmium and 2,4,6-trinitrotoluene removal studies were performed in order to probe the efficiency of some of the hybrid materials for the removal of other pollutants.