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Estudio de la Incorporación de TiO2 sobre un Soporte Modificado Químicamente de Carbón Activado Comercial para su Uso en la Degradación Fotocatalítica de Fenol / Nicolás Cevallos Cueva

By: Cevallos Cueva, Nicolás.
Contributor(s): Muñoz Bisesti, Florinella [Director].
Material type: Computer fileComputer fileQuito : EPN, 2016Description: 54 hojas : ilustraciones, 29 x 21 cm + CD-ROM 7495.Subject(s): Operaciones unitarias | Metalurgia extractivaOther classification: T-IQ/ Online resources: Texto completo
Contents:
LA BIBLIOTECA CENTRAL DISPONE DE ESTA TESIS EN FORMATO FÍSICO Y DIGITAL 20/01/2017. ESTUDIANTE GRADUADO CON PAPER.
Dissertation note: FACULTAD DE INGENIERIA QUIMICA Y AGROINDUSTRIA 2016 Tesis (Ingeniero Químico). -- Escuela Politécnica Nacional. Summary: Resumen .- En este trabajo se estudió la degradación fotocatalítica de fenol por medio de varios compósitos obtenidos a partir de un carbón activado comercial modificado químicamente impregnado con TiO2. La modificación química del carbón activado comercial granular (CAC) fue realizada mediante cinco diferentes tratamientos oxidantes con: HNO3 (CAN), H2O2 (CAP), (NH4)2S2O8 (CAS), electrones acelerados en ausencia de agua (CABd) y electrones acelerados en presencia de agua (CABw). Los efectos de los tratamientos oxidantes sobre el área superficial, la estructura porosa y la química superficial de los carbones activados, fueron evaluados a través de adsorción típica de N2 a 77 K, pH en el punto de carga cero y titulaciones ácido-base. Los carbones CAN y CAC fueron seleccionados para impregnarlos con TiO2, debido a que presentaron la mayor (1,80 meq/g) y la menor (0,78 meq/g) concentración de grupos ácidos superficiales, respectivamente. Las estructuras porosas fueron similares en todos los casos. Mediante el método de impregnación directa, se depositó TiO2 Degussa P25 sobre los carbones mencionados. Una porción de cada compósito fue calcinada a 400 °C por 1 h (CAN-TiO2-400 y CAC-TiO2-400); las otras porciones fueron únicamente secadas a 110 °C por 16 h (CAN-TiO2 y CAC-TiO2). Los procesos de adsorción y fotodegradación fueron estudiados por separado, puesto que ocurren simultáneamente. En todos los casos se alcanzó un equilibrio en 24 h de adsorción en oscuridad. Las cantidades de fenol adsorbidas en los cuatro compósitos fueron 34,95 (CAN-TiO2-400); 28,22 (CAN-TiO2); 32,81 (CAC-TiO2-400) y 46,90 mg/g (CAC-TiO2). Después de 24 h de irradiación, los porcentajes de fotodegradación de fenol fueron 78; 83; 76 y 84, respectivamente, mientras que las constantes específicas de pseudo primer orden fueron 9,98E-04; 1,17E-03; 1,20E-03; y 9,66E-04 min- 1, respectivamente. La fotodegradación de fenol no presentó diferencias significativas entre los compósitos CAC-TiO2-400 y CAN-TiO2, ni entre los compósitos CAN-TiO2-400 y CAC-TiO2, es decir, que para mejorar la fotodegradación de fenol se pudo aplicar o un tratamiento oxidante con HNO3 previo a la impregnación, o una calcinación a 400 °C post-impregnación. Sin embargo, el uso de ambos tratamientos no mejoró el proceso fotocatalítico.Summary: Abstract .- En este trabajo se estudió la degradación fotocatalítica de fenol por medio de varios compósitos obtenidos a partir de un carbón activado comercial modificado químicamente impregnado con TiO2. La modificación química del carbón activado comercial granular (CAC) fue realizada mediante cinco diferentes tratamientos oxidantes con: HNO3 (CAN), H2O2 (CAP), (NH4)2S2O8 (CAS), electrones acelerados en ausencia de agua (CABd) y electrones acelerados en presencia de agua (CABw). Los efectos de los tratamientos oxidantes sobre el área superficial, la estructura porosa y la química superficial de los carbones activados, fueron evaluados a través de adsorción típica de N2 a 77 K, pH en el punto de carga cero y titulaciones ácido-base. Los carbones CAN y CAC fueron seleccionados para impregnarlos con TiO2, debido a que presentaron la mayor (1,80 meq/g) y la menor (0,78 meq/g) concentración de grupos ácidos superficiales, respectivamente. Las estructuras porosas fueron similares en todos los casos. Mediante el método de impregnación directa, se depositó TiO2 Degussa P25 sobre los carbones mencionados. Una porción de cada compósito fue calcinada a 400 °C por 1 h (CAN-TiO2-400 y CAC-TiO2-400); las otras porciones fueron únicamente secadas a 110 °C por 16 h (CAN-TiO2 y CAC-TiO2). Los procesos de adsorción y fotodegradación fueron estudiados por separado, puesto que ocurren simultáneamente. En todos los casos se alcanzó un equilibrio en 24 h de adsorción en oscuridad. Las cantidades de fenol adsorbidas en los cuatro compósitos fueron 34,95 (CAN-TiO2-400); 28,22 (CAN-TiO2); 32,81 (CAC-TiO2-400) y 46,90 mg/g (CAC-TiO2). Después de 24 h de irradiación, los porcentajes de fotodegradación de fenol fueron 78; 83; 76 y 84, respectivamente, mientras que las constantes específicas de pseudo primer orden fueron 9,98E-04; 1,17E-03; 1,20E-03; y 9,66E-04 min- 1, respectivamente. La fotodegradación de fenol no presentó diferencias significativas entre los compósitos CAC-TiO2-400 y CAN-TiO2, ni entre los compósitos CAN-TiO2-400 y CAC-TiO2, es decir, que para mejorar la fotodegradación de fenol se pudo aplicar o un tratamiento oxidante con HNO3 previo a la impregnación, o una calcinación a 400 °C post-impregnación. Sin embargo, el uso de ambos tratamientos no mejoró el proceso fotocatalítico.
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Tesis Tesis BIBLIOTECA GENERAL
T-IQ/1049/CD 7495 (Browse shelf) Ej. 1 Available 033741
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FACULTAD DE INGENIERIA QUIMICA Y AGROINDUSTRIA 2016 Tesis (Ingeniero Químico). -- Escuela Politécnica Nacional.

Bibliografía: páginas 9 - 10.

LA BIBLIOTECA CENTRAL DISPONE DE ESTA TESIS EN FORMATO FÍSICO Y DIGITAL 20/01/2017. ESTUDIANTE GRADUADO CON PAPER.

Resumen .- En este trabajo se estudió la degradación fotocatalítica de fenol por medio de varios compósitos obtenidos a partir de un carbón activado comercial modificado químicamente impregnado con TiO2. La modificación química del carbón activado comercial granular (CAC) fue realizada mediante cinco diferentes tratamientos oxidantes con: HNO3 (CAN), H2O2 (CAP), (NH4)2S2O8 (CAS), electrones acelerados en ausencia de agua (CABd) y electrones acelerados en presencia de agua (CABw). Los efectos de los tratamientos oxidantes sobre el área superficial, la estructura porosa y la química superficial de los carbones activados, fueron evaluados a través de adsorción típica de N2 a 77 K, pH en el punto de carga cero y titulaciones ácido-base. Los carbones CAN y CAC fueron seleccionados para impregnarlos con TiO2, debido a que presentaron la mayor (1,80 meq/g) y la menor (0,78 meq/g) concentración de grupos ácidos superficiales, respectivamente. Las estructuras porosas fueron similares en todos los casos. Mediante el método de impregnación directa, se depositó TiO2 Degussa P25 sobre los carbones mencionados. Una porción de cada compósito fue calcinada a 400 °C por 1 h (CAN-TiO2-400 y CAC-TiO2-400); las otras porciones fueron únicamente secadas a 110 °C por 16 h (CAN-TiO2 y CAC-TiO2). Los procesos de adsorción y fotodegradación fueron estudiados por separado, puesto que ocurren simultáneamente. En todos los casos se alcanzó un equilibrio en 24 h de adsorción en oscuridad. Las cantidades de fenol adsorbidas en los cuatro compósitos fueron 34,95 (CAN-TiO2-400); 28,22 (CAN-TiO2); 32,81 (CAC-TiO2-400) y 46,90 mg/g (CAC-TiO2). Después de 24 h de irradiación, los porcentajes de fotodegradación de fenol fueron 78; 83; 76 y 84, respectivamente, mientras que las constantes específicas de pseudo primer orden fueron 9,98E-04; 1,17E-03; 1,20E-03; y 9,66E-04 min- 1, respectivamente. La fotodegradación de fenol no presentó diferencias significativas entre los compósitos CAC-TiO2-400 y CAN-TiO2, ni entre los compósitos CAN-TiO2-400 y CAC-TiO2, es decir, que para mejorar la fotodegradación de fenol se pudo aplicar o un tratamiento oxidante con HNO3 previo a la impregnación, o una calcinación a 400 °C post-impregnación. Sin embargo, el uso de ambos tratamientos no mejoró el proceso fotocatalítico.

Abstract .- En este trabajo se estudió la degradación fotocatalítica de fenol por medio de varios compósitos obtenidos a partir de un carbón activado comercial modificado químicamente impregnado con TiO2. La modificación química del carbón activado comercial granular (CAC) fue realizada mediante cinco diferentes tratamientos oxidantes con: HNO3 (CAN), H2O2 (CAP), (NH4)2S2O8 (CAS), electrones acelerados en ausencia de agua (CABd) y electrones acelerados en presencia de agua (CABw). Los efectos de los tratamientos oxidantes sobre el área superficial, la estructura porosa y la química superficial de los carbones activados, fueron evaluados a través de adsorción típica de N2 a 77 K, pH en el punto de carga cero y titulaciones ácido-base. Los carbones CAN y CAC fueron seleccionados para impregnarlos con TiO2, debido a que presentaron la mayor (1,80 meq/g) y la menor (0,78 meq/g) concentración de grupos ácidos superficiales, respectivamente. Las estructuras porosas fueron similares en todos los casos. Mediante el método de impregnación directa, se depositó TiO2 Degussa P25 sobre los carbones mencionados. Una porción de cada compósito fue calcinada a 400 °C por 1 h (CAN-TiO2-400 y CAC-TiO2-400); las otras porciones fueron únicamente secadas a 110 °C por 16 h (CAN-TiO2 y CAC-TiO2). Los procesos de adsorción y fotodegradación fueron estudiados por separado, puesto que ocurren simultáneamente. En todos los casos se alcanzó un equilibrio en 24 h de adsorción en oscuridad. Las cantidades de fenol adsorbidas en los cuatro compósitos fueron 34,95 (CAN-TiO2-400); 28,22 (CAN-TiO2); 32,81 (CAC-TiO2-400) y 46,90 mg/g (CAC-TiO2). Después de 24 h de irradiación, los porcentajes de fotodegradación de fenol fueron 78; 83; 76 y 84, respectivamente, mientras que las constantes específicas de pseudo primer orden fueron 9,98E-04; 1,17E-03; 1,20E-03; y 9,66E-04 min- 1, respectivamente. La fotodegradación de fenol no presentó diferencias significativas entre los compósitos CAC-TiO2-400 y CAN-TiO2, ni entre los compósitos CAN-TiO2-400 y CAC-TiO2, es decir, que para mejorar la fotodegradación de fenol se pudo aplicar o un tratamiento oxidante con HNO3 previo a la impregnación, o una calcinación a 400 °C post-impregnación. Sin embargo, el uso de ambos tratamientos no mejoró el proceso fotocatalítico.

Nicolás Cevallos Cueva Cedido 2016/12/08 45245 $ 0.20 Ej. 1 Biblioteca Central

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