Desarrollo de sistemas fotocatalíticos tipo Ba1-xMxTiO3 (M = Fe, Al) soportados en biocarbonos activados para la remoción de contaminantes emergentes presentes en matrices acuosas
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Autores
Varela Olivera, Christian Fabian
Tipo de contenido
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Español
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Resumen
La presencia de contaminantes emergentes en el agua representa graves riesgos para el medio ambiente y la salud humana, por lo que es necesario investigar nuevas y menores metodologías que permitan la eliminación eficiente de estos contaminantes. En este contexto, la presente tesis doctoral se enfocó en el desarrollo de nuevos materiales para la remoción mediante adsorción/fotocatálisis de contaminantes emergentes en matriz acuosa. Los estudios se realizaron en tres etapas, en la primera se prepararon biocarbonos activados, y se evaluó su desempeño en la remoción adsorptiva de acetaminofén y amoxicilina, con el fin de seleccionar el material adecuado a ser empleado como soporte carbonoso. En la segunda etapa, se sintetizaron materiales tipo BaTiO3 sustituidos con hierro y aluminio, y se determinó el efecto de la sustitución en la actividad fotocatalítica de los materiales obtenidos. En la tercera etapa se prepararon varios materiales compuestos a partir de un biocarbón de tusa de maíz activado en ZnCl2 y el semiconductor con Ba0.90Fe0.10TiO3, los cuales habían demostrado individualmente la mayor capacidad de remoción. Se demostró que el soporte carbonoso, los semiconductores, y subsecuentemente, los materiales compuestos preparados presentan una alta efectividad en la remoción de fármacos y microplástico presentes en matrices acuosas. De esta manera, la presente investigación presenta un aporte significativo en el desarrollo de alternativas metodológicas para lograr una remoción eficiente y asequible de contaminantes emergentes mediante adsorción/fotocatálisis. (Texto tomado de la fuente).
Abstract
The presence of emerging pollutants in water poses serious risks to the environment and
human health, making it necessary to investigate new and less costly methodologies that
efficiently remove these contaminants. In this sense, the present doctoral thesis focused
on developing new materials for the removal of emerging pollutants in aqueous matrices
through adsorption/photocatalysis. The studies were conducted in three stages. In the first
stage, activated biochars were prepared, and their performance in the adsorptive removal
of acetaminophen and amoxicillin was evaluated, aiming to select the appropriate material
to be used as a carbonaceous support. In the second stage, BaTiO3-type materials
substituted with iron and aluminum were synthesized, and the effect of substitution on the
photocatalytic activity of the obtained materials was determined. In the third stage, several
composites were prepared using corn corn-bob biochar activated with ZnCl2 and the
semiconductor Ba0.90Fe0.10TiO3, which had individually demonstrated the highest removal
capacity. It was proven that the carbonaceous support, semiconductors, and subsequently,
the prepared composites exhibit high effectiveness in removing drugs and microplastics in
aqueous matrices. This research represents a significant contribution to developing
methodological alternatives for achieving efficient and affordable removal of emerging
contaminants through adsorption/photocatalysis.
Palabras clave propuestas
Descripción
ilustraciones, diagramas