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Síntesis de dióxido de titanio nanoestructurado para la degradación de azul de metileno
Synthesis of nanostructured titanium dioxide for the degradation of methylene blue
LUIS ALEJANDRO ARCE SALDAÑA
GERARDO SOTO HERRERA
Acceso Abierto
Atribución
Aerosol, Rocío Pirolitoco Ultrasónico, Fotocatálisis, TiO 2
Spray, Ultrasonic Spray Pyrolysis, Photocatalysis, TiO 2
Una de las principales problemáticas nacionales que enfrenta México es la constante contaminación del agua generada por los efluentes que la industria manufacturera textil arroja a ríos y lagos. Los colorantes típicamente usados por esta industria, y encontrados en sus efluentes, son el índigo carmín, remazol amarillo y azul de metileno; todos ellos potencialmente cancerígenos y se encuentran dispersos en concentraciones tales que ponen en riesgo la salud de la población adyacente. El presente trabajo de tesis está enfocado en plantear una solución a la contaminación generada por el sector textil, abordando el tema a través de la degradación fotocatalítica de colorantes mediante el uso de óxido de titanio. Para fines prácticos se evaluó solo la capacidad de degradación del azul de metileno, sin embargo, los resultados pueden ser extrapolados a otros colorantes empleados en esta industria. Para la síntesis del material se utilizó el método de roció pirolítico ultrasónico, un método innovador ya que el material se sintetiza en fase aerosol. Es rápido y no genera grandes concentraciones de contaminantes, en comparación con otros métodos comunes para la síntesis de materiales equivalentes. La síntesis en fase aerosol no ha sido reportadas, por lo cual podemos considerarlo como un aporte original de la presente tesis. Las caracterizaciones de los materiales fotocatalíticos se realizaron mediante difracción de rayos X (XRD), microscopias electrónicas (SEM, TEM), espectroscopia UV-Vis y Raman. Con este trabajo se demostró que el sistema de síntesis propuesto es viable, genera materiales con buena actividad fotocatalítica y es altamente escalable para la fabricación industrial de otros materiales de interés.
One of the main national problems facing Mexico is the constant pollution of the water generated by the effluents that the textile manufacturing industry throws into rivers and lakes. The dyes typically used by this industry, and found in their effluents, are indigo carmine, remazol yellow and methylene blue; all of them are potentially carcinogenic and are dispersed in concentrations that put the health of the adjacent population at risk. The present thesis work is focused on proposing a solution to the pollution generated by the textile sector, addressing the issue through the photocatalytic degradation of dyes using titanium oxide. For practical purposes only, the degradation capacity of methylene blue was evaluated, however, the results can be extrapolated to other dyes used in this industry. For the synthesis of the material the ultrasonic pyrolytic spray method was used, an innovative method since the material is synthesized in the aerosol phase. It is fast and does not generate large concentrations of pollutants, compared to other common methods for the synthesis of equivalent materials. The synthesis in aerosol phase has not been reported, so we can consider it as an original contribution of this thesis. The characterizations of the photocatalytic materials were made by: X-ray diffraction (XRD), electron microscopy (SEM, TEM), UV-Vis and Raman spectroscopy. With this work it was demonstrated that the proposed synthesis system is viable, generates materials with good photocatalytic activity and is highly scalable for the industrial manufacture of other materials of interest.
CICESE
2018
Tesis de maestría
Español
Arce Saldaña, L.A. 2018. Síntesis de dióxido de titanio nanoestructurado para la degradación de azul de metileno. Tesis de Maestría en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California. 56 pp.
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