Desarrollo de nuevos fotocatalizadores heterogéneos basados en colorantes orgánicos para la fotodegradación de contaminantes fenólicos

Abstract

El objetivo de este proyecto es sintetizar nuevos fotocatalizadores heterogéneos basados en colorantes orgánicos, y estudiar su potencial en la fotodegradación de contaminantes fenólicos como el propio fenol, el 2-fenilfenol, el triclorofenol y el pentaclorofenol, todos ellos habituales en aguas residuales procedentes de la agricultura. Los nuevos fotocatalizadores heterogéneos serán híbridos inorgánico-orgánico. Así la parte inorgánica será el soporte y estará basada en sílice ya sea en forma de microesferas o empleando la superficie de vidrios comerciales. En primer lugar, el alumno se familiarizará con la síntesis de las micropartículas de sílice y la derivatización de los vidrios convencionales para finalmente realizar la unión covalente del colorante orgánicos a los materiales inorgánicos. Además de realizar las tareas típicas de síntesis en el laboratorio, se entrenará en técnicas de microscopía electrónica (TEM, SEM, etc) para analizar la estrucura de los nuevos fotocatalizadores. A continuación, una vez preparados y caracterizados se aplicarán en el estudio de la degradación fotocatalizada de derivados fenólicos representativos de aguas residuales procedentes de la agricultura. Para ello, el alumno se entrenará en el manejo de fotoreactores y evaluará la posibilidad de emplear diferentes fuentes de luz. Para los estudios de fotodegradación de fenol, el 2-fenilfenol, el triclorofenol y el pentaclorofenol se utilizarán técnicas de análisis y monitorización de reacciones como el HPLC. La fotodegradación se realizará en primer lugar con cada uno de los contaminantes por separado para optimizar las condiciones y finalmente se prepararán mezclas de los mismos

The aim of this project is to synthesize new heterogeneous photocatalysts based on organic dyes, and to study their potential in the photodegradation of phenolic contaminants such as phenol, 2-phenylphenol, trichlorophenol and pentachlorophenol, all of which are common in wastewater from the farming. The new heterogeneous photocatalysts will be inorganic-organic hybrids. Thus the inorganic part will be the support and will be based on silica either in the form of microspheres or using the surface of commercial glasses. In the first place, the student will become familiar with the synthesis of silica microparticles and the derivatization of conventional glasses to finally realize the covalent union of the organic dye to the inorganic materials. In addition to performing the typical tasks of synthesis in the laboratory, will train in techniques of electronic microscopy (TEM, SEM, etc) to analyze the structure of the new photocatalysts. Then, once prepared and characterized, they will be applied in the study of photocatalyzed degradation of representative phenolic derivatives of wastewater from agriculture. For this, the student will train in the management of photoreactors and will evaluate the possibility of using different sources of light. For photodegradation studies of phenol, 2-phenylphenol, trichlorophenol and pentachlorophenol, techniques for the analysis and monitoring of reactions such as HPLC will be used. The photodegradation will be carried out first with each of the pollutants separately to optimize the conditions and finally mixtures of the same will be prepared