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https://rinacional.tecnm.mx/jspui/handle/TecNM/7064| Title: | EVALUACIÓN DE Fe2O3/ZnO COMO RECUBRIMIENTO FOTOCATALÍTICO PARA LA DEGRADACIÓN DE CONTAMINANTES ORGÁNICOS EN EL AGUA |
| Authors: | Martínez García, Ana Luisa |
| Issue Date: | 2022-06-10 |
| Publisher: | Tecnológico Nacional de México |
| metadata.dc.publisher.tecnm: | Instituto Tecnológico de Nuevo León |
| Description: | Actualmente es preciso tener al alcance procesos eficaces para el tratamiento de aguas residuales, debido a que la contaminación del vital líquido ha ido gradualmente en aumento, así como la cantidad de contaminantes persistentes presentes en ella. Es por ello que en este proyecto se empleó la fotocatálisis heterogénea como una opción viable para degradar contaminantes orgánicos persistentes, pero fuera de su procedimiento común (uso de nanopartículas como fotocatalizador). Aquí se realizó utilizando como fotocatalizadores recubrimientos conformados por una capa ultradelgada de óxido de zinc (con una alta cantidad de portadores de carga) y una capa delgada de óxido de hierro en fase hematita (con morfología nanoestructurada) a lo que se le llamó “arquitecturas”. Las películas propuestas se sintetizaron por medio de depósito por capa atómica y depósito por baño químico, respectivamente; se estudiaron diferentes espesores: 5, 10 y 15 nm de la capa de óxido de zinc, y 100, 200 y 250 nm de la capa de óxido de hierro, y se evaluó el desempeño fotocatalítico en cada arquitectura para determinar el potencial de aplicación de este material en tratamiento de aguas. El estudio de las propiedades de las arquitecturas desarrolladas se llevó a cabo por microscopía de fuerza atómica para la morfología, difracción de rayos x para la microestructura, reflectancia y transmitancia para las propiedades ópticas y microscopía electrónica de barrido en sección transversal para el espesor. Además, la prueba de desempeño se realizó a nivel laboratorio en un reactor tipo batch, con el contaminante orgánico modelo índigo carmín. A través del estudio y correlación de resultados, fue posible determinar que el uso de una capa-sustrato de ZnO tiene un impacto sobresaliente, principalmente, en la morfología del óxido de hierro, manteniendo la nanoestructura, pero provocando variaciones importantes en la proporción de las porosidades que presenta, lo que generó comportamientos interesantes en la actividad fotocatalítica. El mejor desempeño alcanzado, se obtuvo para la arquitectura con 5 nm de óxido de zinc con 250 nm de óxido de hierro, lográndose una degradación del 21% del índigo carmín en tiempos prolongados de muestreo (24 h). Partiendo de esta arquitectura y ajustándose algunas condiciones experimentales, se alcanzaron rendimientos de hasta el 63% con el uso de los mismos materiales. Con este resultado se reflejó la importancia que tiene un estudio profundo de las propiedades de materiales fotocatalizadores, pero en conjunto con un análisis detallado de las condiciones a las que se debe llevar el proceso fotocatalítico donde el material se utilice, lo que traerá resultados más certeros de la capacidad fotocatalítica de un material |
| metadata.dc.type: | info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Appears in Collections: | Tesis de Posgrado |
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