Síntesis, caracterización y aplicación de nuevos fotocatalizadores con nanopartículas de magnetita para la fotodegradación de contaminantes en aguas utilizadas para el tratamiento post-cosecha de frutas

Abstract

[ES] En este proyecto se han sintetizado nuevos fotocatalizadores para estudiar la fotodegradación de contaminantes representativos de aguas residuales. Los fotocatalizadores que se sintetizarán estarán formados por nanopartículas de magnetita soportados directa o indirectamente sobre microesferas de sílice. Con estos catalizadores se estudiará la eficiencia de la oxidación de contaminantes fenólicos mediante reacciones foto-Fenton (generación de radicales hidroxilo). En primer lugar el alumno se familiarizará con la síntesis de materiales, micropartículas de sílice y nanopartículas de magnetita y los métodos de ensamblaje entre ellos. Además de realizar las tareas de síntesis en el laboratorio, usará técnicas de microscopía electrónica (TEM, SEM, etc) para analizar los materiales tanto a nivel de su estructura como en la de su composición. A continuación, el alumno se entrenará en el manejo y diseño de dos tipos de fotorreactores utilizando diferentes tipos de fuentes de luz y finalmente, para los estudios de fotodegradación utilizará el fenol y el 2-fenilfenolcomo representantes de los derivados fenólicos contaminantes de aguas residuales del tratamiento post-cosecha de frutas. Para los estudios de degradación se utilizarán técnicas de análisis y monitorización de reacciones así como la cromatografía de gases y/o el HPLC.

[EN] In this project two new photocatalysts have been synthesized, all of them formed by magnetite nanoparticles supported on silica microspheres, and also one of them by using aluminiun. Therefore, the photocatalysts synthesized are SiAlFe and SiFe. Electron microscopy techniques (TEM, SEM and FESEM), X-ray diffraction (XRD) and infrared spectrophotometry have been used to characterize the new materials both at the level of their structure and their composition. With these catalysts, the efficiency of the photooxidation of phenolic contaminants representative of wastewater, such as phenol and 2-phenylphenol, has been studied. Photodegradation studies of these pesticides have been carried out using a photoreactor equipped with lamps emitting at 350 nm. To follow the kinetics of degradation, the technique of column chromatography (HPLC) has been used.

[CA] En este projecte s’han sintetitzat nous fotocatalitzadors per a estudiar la fotodegradación de contaminants representatius d’aigües residuals. Els fotocatalitzadors que se sintetitzaran estarán formats per nanopartículas de magnetita suportats directament o indirectament sobre microesferes de sílice. Amb estos catalitzadors s’estudiarà l’eficiéncia de l’oxidació de contaminants fenòlics per mitjà de reaccions foto-Fenton (generació de radicals hidroxil). En primer lloc l’alumne es familiaritzarà amb la síntesi de materials, micropartícules de sílice i nanopartículas de magnetita i els mètodes d’acoblament entre ells. A més de realizar les tasques de síntesi en el laboratori, usarà tècniques de microscòpia electrónica (TEM, SEM, etc) per a analitzar els materials tant a nivell de la seua estructura com en la de la seua composició. A continuación, l’alumne s’entrenarà en el maneig i disseny de dos tipus de fotorreactores utilitzant diferents tipus de fonts de llum i finalment, per als estudis de fotodegradación utilizarà el fenol i el 2-fenilfenol com representats dels derivats fenòlics contaminants d’aigües residuals del tractament post-collita de fruites. Per als estudis de degradació s’utilitzaran tècniques d’anàlisi i monitorització de reaccions així com la cromatografía de gasos y/o el HPLC.