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Título

Estudio de la degradación de fenol sobre materiales carbonosos

AutorFernández Velasco, Leticia
DirectorOvín Ania, María Concepción ; Parra Soto, José Bernardo
Fecha de publicaciónjun-2010
Resumen[EN] The increasing contamination of wastewater streams by organic species refractory to conventional methods has promoted the development of new technologies capable of degrading these pollutants. In this regard, it has been shown that, compared with classic chemical oxidation techniques, heterogeneous photocatalysis is a process of great potential for waste treatment and pollutant mineralization. In this work, photodegradation of phenol in aqueous solutions has been investigated as an alternative for the abatement of this hazardous organic compound commonly present in industrial wastewaters. One way to increase the process efficiency consists on loading the photoactive specie (titanium dioxide) onto a porous support, such as an activated carbon. To attain this goal, titania has been immobilized on an activated carbon and the performance of the so-obtained composite towards phenol removal and/or degradation under both UV and dark conditions has been evaluated. Furthermore, a thoroughly analysis of the photocatalyst features was carried out before and after the adsorption and photodegradation experiments, with the purpose to throw some light on the role of the textural and chemical features of the carbonaceous support on phenol photodegradation efficiency. The results confirmed that the carbonaceous support does not only significantly modify the rate and efficiency of phenol removal from the solution but also influences the oxidation pathway, which determines the degree of mineralization achieved in the photocatalytic reaction. Moreover, the activated carbon was submitted to different treatments that have allowed us to have a better understanding of the role played by the features of the porous carbon support on its intrinsic photocatalytic activity, particularly the effect of the nature and the amount of its ash content.
[ES] Una de las mayores causas de contaminación de los recursos hídricos es la presencia de compuestos orgánicos tóxicos. El mayor problema que presentan estas sustancias es que se trata de compuestos refractarios cuya eliminación no es efectiva con las técnicas clásicas de depuración de aguas residuales. En este trabajo se ha investigado la fotocatálisis heterogénea como alternativa a los tratamientos convencionales para la degradación de fenol en disoluciones acuosas. Comparado con la oxidación química convencional, la fotocatálisis permite la mineralización completa de compuestos aromáticos refractarios, mejorando por tanto la tasa de depuración de las aguas residuales y la eficiencia global del proceso. Una forma de aumentar la eficiencia del proceso consiste en depositar la especie fotoactiva sobre un soporte poroso, como el carbón activado. Para tal fin, se ha inmovilizado óxido de titanio sobre la superficie de un carbón activado, evaluando la influencia de las propiedades químicas y texturales del material carbonoso sobre las prestaciones finales del fotocatalizador resultante. Además, y con el propósito de elucidar los distintos factores que se ven implicados en los procesos de adsorción y fotodegradación, se realizó un análisis exhaustivo de las características químicas y texturales de los catalizadores antes y después de los ensayos correspondientes. Los resultados experimentales ponen de manifiesto que el material carbonoso poroso tiene una gran influencia no solo sobre la velocidad y eficiencia de la eliminación de fenol de la disolución, sino también sobre el mecanismo preferencial seguido durante la oxidación del mismo, determinando el grado de mineralización alcanzado en la reacción. Además, la modificación del contenido y de la composición de la materia mineral presente en el carbón activado de partida, ha permitido estudiar la influencia de las cenizas en el comportamiento catalítico exhibido por este material bajo irradiación ultravioleta.
DescripciónTrabajo de fin de máster presentada en el Departamento de Ciencia de los Materiales e Ingeniería Metalúrgica de la Universidad de Oviedo. Junio de 2010.
URIhttp://hdl.handle.net/10261/161211
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