Examinando por Materia "Fotocatálisis"

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    Aplicación de Ti02 modificado con polioxometalatos en la degradación de soluciones acuosas de carbofuran bajo radiación solar simulada, y evaluación del potencial de acople con un sistema biológico
    (Universidad del Valle, 2015) Múnera Castañeda, Bryan Esteban; Sanabria, Irma Janeth
    Se realizaron ensayos de fotodegradación a escala de laboratorio bajo radiación solar simulada del plaguicida Carbofuran (CBF), utilizando catalizadores basados en TiO2 modificados con ácidos Tungstofosfórico ¿ TPA ([PW12O40]3-) y Tungstosilícico ¿ TSA ([SiW12O40]4-), los cuales presentan como principal novedad la absorción de luz en el espectro visible. Los ensayos preliminares permitieron evidenciar que el complejo TiO2-TPA es más efectivo en la degradación del CBF que el TiO2-TSA, pero el Degussa P25 supera la eficiencia de los materiales modificados. Se realizó un diseño experimental utilizando TiO2-TPA y Degussa P25, evaluando la concentración del catalizador (0,25¿ 1,0 g.L-1) y la potencia de irradiación (300 ¿ 400 W.m-2) a pH 6, durante 180 minutos de tratamiento. Los resultados mostraron que los niveles máximos (1,0 g.L-1 y 400 W.m-2) de los factores estudiados fueron los que permitieron obtener mayores porcentajes de degradación. Se realizaron ensayos de biotratabilidad con P. Aeruginosa y C. Sporogenes. Los resultados mostraron que el CBF puede ser asimilado con y sin tratamiento. Los subproductos del tratamiento con TiO2-TPA favorecen en mayor medida el crecimiento celular que los subproductos generados con Degussa P25. Los ensayos de biotratabilidad con un sistema anaerobio permitieron evidenciar que el CBF es un tóxico metabólico y que los subproductos del tratamiento fotocatalítico con TiO2-TPA pueden ser utilizados como sustrato para la producción de metano.
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    Comparación entre fotocatálisis con TIO2 y foto-fenton para la degradación del fenol en un reactor solar de placa plana
    (Universidad del Valle, 2012) Tipaz Tipaz, Edith Amanda; Morales Gómez, Yarith; Arce Sarria, Augusto; Machuca Martínez, Fiderman
    En este estudio se evaluó la degradación de una solución artificial de fenol en dos niveles de concentración (60ppm y 120 ppm de fenol), utilizando fotocatálisis con TiO2 y fotoFenton en un reactor solar de placa plana. En la fotocatálisis con TiO2 se varió la concentración del catalizador y el pH inicial en dos niveles; en foto-Fenton se varió la concentración del peróxido de hidrógeno [H2O2] y la relación de [H2O2]/ [Fe+2]. Para el análisis del efecto de cada una de las tres variables sobre el porcentaje de remoción de carbono orgánico total (COT), la demanda química de oxigeno (DQO)y la remoción de fenoles totales en los dos tratamientos, se utilizó el valor P del análisis de varianza con un 95% de confianza. También se evaluó Fenton a las mismas condiciones experimentales de foto-Fenton confirmándose la teoría que indica que se obtiene una mayor mineralización cuando se expone la reacción Fenton a la radiación solar. Los máximos porcentajes de degradación obtenidos en las condiciones evaluadas para la fotocatálisis con TiO2 fueron de 46,39% de remoción de COT, 59% de remoción de DQO y 74,61% de degradación de fenol con una concentración inicial 60 ppm de fenol, pH inicial de 3,5 y 1g/L de TiO2; en cambio para foto-Fenton se obtuvo un 95,80% de remoción de COT, 89,28% de remoción de DQO y 99,9% de degradación de fenol con una concentración inicial de 120 ppm de fenol, 0,05 mol/L de peróxido de hidrógeno y una relación de [H2O2]/ [Fe+2] igual a 15. Se realizaron comparaciones entre fotocatálisis con TiO2 y foto-Fenton cuando se alcanzó en cada caso el 90% de remoción de COT.
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    Decoloración fotocatalítica de una mezcla de colorantes utilizando dióxido de titanio y peróxido de hidrógeno
    (Universidad del Valle, 2013) Cerón Rosada, Oscar Eduardo; Pinta Bustamante, Raquel Estefanía; Machuca Martínez, Fiderman; Arce Sarria, Augusto
    Se llevó a cabo el desarrollo experimental para la decoloración fotocatalítica de una mezcla de tintas, procedentes de una industria litográfica, en un colector parabólico compuesto (CPC) al contacto con radiación solar, empleando dióxido de titanio (TiO2) como fotocatalizador y peróxido de Hidrógeno (H2O2) como oxidante. La fotocatálisis heterogénea es considerada como una Tecnología de Oxidación Avanzada (TAO), que promueve una reducción de los contaminantes en los efluentes industriales previamente a un tratamiento biológico. De esta manera se desarrolló un estudio cuya variable de respuesta es el porcentaje de reducción de color (decoloración) para las diferentes proporciones tinta:agua y por consiguiente de su concentración; además se considera los efectos de decoloración causados por: fotocatálisis sin H2O2, adsorción, fotolisis y oxidación causada solo por peróxido. El resultado de este estudio confirma la viabilidad del tratamiento con valores apropiados para la fotodecoloración, para ciertos arreglos de las variables a evaluar, además verifican la importancia de las TAO para este tipo de desechos industriales que no son fácilmente degradables.
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    Degradación de materia orgánica por medio del progreso foto-fenton utilizando concentraciones bajas de hierro y un pH cercano a la neutralidad: efecto de la matriz de diferentes fuentes naturales de agua
    (2015-02-04) Herrera López, Karen Lizeth
    Actualmente la población de muchas regiones de países en vía de desarrollo consume agua sin un tratamiento adecuado. El método de desinfección comúnmente utilizado es la cloración, sin embargo la presencia de materia orgánica conlleva a la formación de los subproductos de desinfección (DBPs), entre ellos los trihalometanos (THMs), considerados un peligro eminente para la salud humana por sus propiedades mutagénicas y carcinógenas. Por tanto, la reducción en la concentración de los DBPs es un tema de estudio para el tratamiento de agua potable, los cuales son disminuidos por la eliminación de sustancias precursoras como son los ácidos húmicos, componentes mayoritarios de la materia orgánica natural (MON) y de los cuales no se conoce una estructura definida.
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    Determinación de algunos ácidos orgánicos producidos en la degradación del resorcinol mediante el proceso foto Fenton a pH inicial cercano al neutro y concentración del catalizador baja
    (Universidad del Valle, 2018) Quijano Albarracin, Diana Carolina; Morales Villegas, Diego Fernando; Benitez, Luis Norberto
    Dentro de las nuevas metodologías utilizadas para la purificación de aguas se encuentra el proceso foto-Fenton, una técnica eficiente y de bajo costo, que hoy en día se busca realizar en condiciones de neutralidad para hacer su uso más práctico y menos costoso. Los resultados muestran que el proceso foto Fenton iniciados a pH neutro y con bajas concentraciones de hierro es efectivo en la degradación de resorcinol en medio acuoso alcanzando hasta el 80 % de su mineralización en 2 horas de exposición a la luz. En este trabajo se hizo un seguimiento a la formación y cuantificación de los productos de degradación del resorcinol bajo el proceso foto Fenton a condiciones iniciales de neutralidad, identificando y cuantificando simultáneamente por HPLC cinco ácidos orgánicos: oxálico, maleico, succínico, fórmico y acético, con límites de detección entre 0,1 y 0,2 mg/L y un tiempo de análisis menor a 25 minutos. Los resultados muestran que el ácido que se produce en mayor cantidad es el acético y que el mecanismo de generación de los ácidos depende del pH.
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    Dielectric relaxation studies in activated carbon doped Titanium Dioxide at high temperatures
    (Universidad del Valle, 2017-01-30) Castañeda, Karen A.; Cuellar, Ingrith P.; Castillo, José H.
    (Eng) Titanium Dioxide (TiO2) has been an object of different investigations in the recent years, principally to its applications in solar cells due to its interesting optic, electric and magnetic properties. In this work is presented the dielectric response study of activated carbon doped TiO2 in pressed pills in different Molar relations. The electric behavior of the composites is obtained by bringing the samples to a Nitrogen and Helium atmosphere and studying with complex impedance spectroscopy, in the 50Hz to 5 MHz frequency interval and from room temperature to 723 K. The experimental results showed that the Nitrogen atmosphere leads to an anionic doping, in which an nitrogen anion (A) gets into the TiO2 lattice, replacing an oxygen and forming TiO2-x Ax.
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    Efecto citotóxico de la fotocatálisis heterogénea sobre líneas celulares hela y cho en presencia de Pt/TiO2
    (Universidad del Valle, 2012) Carrejo Castillo, Edgar Alfonso; Millán Sepúlveda, Melissa; Camargo Amado, Rubén Jesús
    Se evaluó el efecto citotóxico de la fotocatálisis heterogénea sobre las líneas celulares HeLa y CHO en presencia de Pt/TiO2, con el fin de conocer la efectividad del procedimiento como posible y futuro tratamiento para el cáncer de útero. El nanocompuesto Pt/TiO2 usado como fotocatalizador, fue sintetizado por el método Sol-Gel seguido por una Impregnación de Platino mediante Reducción con Borohidruro de Sodio. El compuesto obtenido fue caracterizado mediante Espectrofotometría Infrarroja por Transformada de Fourier (FTIR), con la que se evidencia la presencia de enlaces Ti-O; análisis SEM, con el que se reveló la distribución de las partículas nanométricas; y Difracción de Rayos X (DRX) con lo que se estableció la fase característica Anatasa de los polvos. La evaluación de la efectividad del ataque fotocatalítico a las líneas celulares de útero HeLa y CHO se midió por medio del Índice de Citotoxicidad utilizando el kit LDH Roche. Las células HeLa en contacto con Pt/TiO2 a una concentración de 100 ppm y 40 minutos de radiación UV de 18W, presentaron como resultado un 44.5% de Citotoxicidad, un valor cercano a la dosis letal (50%); lo cual no requería la medición de la viabilidad celular. Adicionalmente, se pudo constatar que el método empleado no crea ningún efecto tóxico en las células CHO, ya que no se vieron afectadas durante la radiación, lo que sugiere que este método podría ser selectivo y seguro como un tratamiento alternativo del cáncer.
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    Efecto fotocatalítico del TiO2-Au sobre células de cáncer de cuello uterino.
    (2013-09-24) Camargo Amado, R.J.
    Los fotocatalizadores han abierto las puertas a múltiples aplicaciones en ciencia y medicina, entre ellas el TiO2 en presencia de luz ultravioleta UV-A se está abriendo espacio en el futuro tratamiento de diferentes tipos de cáncer. En este trabajo se determinó el efecto fotocatalítico de los compuesto TiO2 y TiO2-Au sobre células de cáncer de cuello uterino (HeLa) y células sanas de ovario de hámster chino (CHO). Se variaron las concentraciones de los compuestos, los tiempos de exposición a la luz UV-A y la presencia o ausencia de luz UV-A. Para cada caso se midió la citotoxicidad de los compuestos sobre las células HeLa y CHO a través de la prueba lactatodeshidrogenasa (LDH). El mayor porcentaje de citotoxicidad en células HeLa fue 43.2 %, mientras la citotoxicidad en células CHO fue negativa en todos los casos. Los compuestos no causan efecto citotóxico sobre la línea celular CHO
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    Especiación de hierro durante la aplicación del proceso foto-fenton para la degradación de materia orgánica en aguas A ph cercano al neutro
    (Universidad de Valle, 2012) Nieto Trujillo, Loren; Benítez, Luis Norberto; Barona Mesías, José Fernando
    La problemática de la escasez de agua que afecta a millones de personas en todo el mundo ha llevado a la búsqueda de nuevos enfoques para la reducción costos y la solución de inconvenientes asociados a las tecnologías existentes para el tratamiento y purificación de aguas. Actualmente, se plantea el uso de la fotodegradación de materia orgánica en agua proveniente de fuentes naturales mediante el proceso Fenton a pH cercano al neutro y bajas concentraciones de catalizador, lo cual, además de recurrir a una fuente de energía renovable como la luz solar para ejecutar el proceso, supone una menor exigencia en el acondicionamiento del agua para el tratamiento y con ello mayor aplicabilidad. Con el fin de conocer el mecanismo de acción del catalizador en esta nueva alternativa, este proyecto estudió la especiación del catalizador hierro durante el proceso. En los ensayos en los que se inició con Fe insoluble (sistema heterogéneo) se evidenció un aporte de éste en la degradación de resorcinol (molécula modelo de materia orgánica natural). Los subproductos de la degradación del resorcinol se asociaron con una disminución del pH y la consecuente solubilización del Fe obteniéndose un sistema homogéneo (paralelo al heterogéneo) que condujo a una mayor velocidad de degradación del resorcinol.
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    Evaluación de la fotoreducción de complejos cianometálicos usando fotocatálisis con tio2 asistida por led ́s ultravioleta
    (Universidad del Valle, 2017) Rodríguez Vallejo, Juan Carlos; Ossa Echeverry, Oscar Eduardo; Betancourt Buitrago, Luis Andrés
    En este trabajo se evaluó un proceso fotocatalítico reductivo, con TiO2 suspendido y LED ́s UVA, para el tratamiento de cianocomplejos metálicos ([Fe(CN)6] 3- y [Co(CN)5·H2O]2-) considerando la disminución de sus concentraciones, cantidad de metal removido de la solución y liberación de cianuro. El trabajo se llevó a cabo en cuatro etapas: determinación de la carga de catalizador, pruebas preliminares, pruebas finales, ajuste de cinética aparente y cálculo del consumo energético en términos de eficiencia eléctrica de oxidación EEO. En la primera etapa se varió la carga de catalizador desde 0,2 g/L a 2 g/L; en la segunda, se determinó cuáles aceptores de hueco e hidroxilo se utilizarían en las pruebas finales; en la tercera, se evaluó el efecto de la concentración de aceptores, concentración inicial de cianocomplejo y la potencia de los LED ́s; finalmente se ajustó una cinética de pseudo-primer orden y se estimó la eficiencia eléctrica de oxidación (EEO) para obtener la energía eléctrica consumida durante el proceso. Se encontró que el ácido fórmico y terbutanol, aceptores de hueco e hidroxilo, respectivamente, fueron los que mejores resultados brindaron en la degradación del cianocomplejo de hierro (alrededor del 70% en 30 min). Caso contrario ocurrió con el cobalto que, debido a su estabilidad, presentó una degradación de alrededor del 10% a pesar de añadir aceptores. En las pruebas finales, realizadas con el cianocomplejo de hierro, se encontró que las mejores condiciones experimentales: 10 mM ácido fórmico, 10 mM terbutanol, 100 ppm de concentración inicial de cianocomplejo de hierro, 20 W/m2 de potencia, alcanzó una degradación de 80% de cianocomplejo, 40% eliminación de hierro en solución y 18 ppm de cianuro liberado, con una constante cinética 0,0037 min-1 . Se comprobó, por medio de la EEO, que la adición de aceptores disminuye cerca del 50% el consumo eléctrico que cuando no se le adiciona aceptores al sistema. Por último, se propusieron dos vías (directa e indirecta) para la reducción fotocatalítica del hierro en solución, siendo la vía indirecta la que más potencial reductivo tiene.
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    Evaluación de procesos de oxidación fotocatalítica en acuacultura marina (enfoque ingenieril)
    (Universidad del Valle, 2012) García Garay, Juan Guillermo; Machuca-Martinez, Fiderman; Rubio Rincón, Efraín Alfonso
    Actividades como la acuacultura, la conservación ex-situ de especies y la acuariofilia en medios confinados marinos alejados del mar no se pueden realizar fácilmente debido a la acumulación de material nitrogenado (materia orgánica, amonio, nitritos, etc.). Esto lleva a que se realice un costoso y continuo proceso de recambio de agua. Después del oxígeno, la variable que le sigue en importancia es el contenido de compuestos nitrogenados inorgánicos. De estos compuestos el más tóxico es el amonio (NH3/NH4 +), la oxidación y eliminación de este compuesto, se realiza generalmente con filtros biológicos, pero estos presentan problemas en etapas de inicio, paradas y cuando están muy maduros estos filtros. Una alternativa para la eliminación de la materia orgánica y los compuestos nitrogenados son los procesos avanzados de oxidación (PAOx). Dentro de los PAOx se encuentra la fotocatálisis heterogénea, que puede degradar rápidamente compuestos contaminantes con la ayuda de una fuente de fotones y un semiconductor como catalizador. En el presente estudio se evaluó la remoción de NH4 +/NH3 en agua marina a diferentes pH (8, 9, 10 y 10.6), con cuatro concentraciones de dióxido de titanio (TiO2) como catalizador (0.05, 0.6, 1.3 y 2 g TiO2/l), estas dos variables tuvieron un efecto significativo y se encontró una relación directa entre la concentración de catalizador y la remoción de NH4+/NH3. Además de la eliminación del NH4 + /NH3, también se logró evaluar las condiciones óptimas para la eliminación de la materia orgánica y el nitrato. Posteriormente, en el ensayo de cultivo superintensivo con Litopenaeus vannamei se sembraron 264 ind/m2 en acuarios de 0.087 m2 y se evaluaron tres sistemas que eliminaban los compuestos nitrogenados de manera diferente: con filtración biológica, con tratamiento fotocatalítico del 25% del agua y otro con recambio condicionado si aumentaba el NH4 + /NH3). Comparando estos tratamientos se encontró que hay diferencias significativas entre ellos, y que la más alta supervivencia y biomasa se obtuvo en los cultivos donde se trataba semanalmente con fotocatálisis, además se determinó que bajo condiciones de aumentos de NH4 + /NH3, es posible reducir 31.72 % el ingreso de “agua nueva” en el sistema con fotocatálisis si se compara con el de recambio. Adicionalmente se detectó la presencia de bacterias patógenas en el cultivo y se evaluó el efecto de la fotocatálisis en ellas. En total se logró un multiefecto del proceso fotocatalítico, ya que podría remplazar tres etapas separadas (disminución de :NH4 + /NH3, materia orgánica y carga bacteriana) en el proceso de tratamiento de agua marina para la acuacultura, esto indica que la fotocatálisis es un proceso prometedor y aplicable a los cultivos acuícolas marino.
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    Evaluación de reactores fotocatalíticos para la obtención de agua tratada mediante la tecnología sodis mejorada con el proceso foto-fenton
    (Universidad del Valle, 2016) Herrera López, Karen Lizeth; Benítez, Luis Norberto
    La falta de infraestructura y condiciones adecuadas para el saneamiento de agua, especialmente en zonas rurales y marginales de Colombia ha conllevado a un aumento progresivo en el desarrollo de enfermedades diarreicas, debido a la contaminación microbiana de las fuentes de abastecimiento. La técnica de desinfección solar (SODIS) es una solución simple, de bajo costo y ambientalmente sostenible para el tratamiento de agua para consumo humano a nivel doméstico, en lugares en los que la población consume agua cruda y microbiológicamente contaminada, sin embargo, esta técnica requiere tiempos prolongados de exposición a la radiación solar para alcanzar la desinfección total, lo cual no es posible en algunas regiones donde la intensidad de la radiación no es constante. Por su parte, el tratamiento foto-Fenton se ha convertido en una de las herramientas fotocatalíticas más promisoria para la degradación de la materia orgánica natural (MON) y el cumplimiento de las regulaciones y normas emitidas por los organismos de sanidad. Por lo tanto, la utilización de ambas tecnologías podría convertirse en una alternativa interesante, que permite en principio disminuir los tiempos de exposición de las aguas a tratar, logrando la desinfección microbiológica y degradación de materia orgánica simultáneamente. El presente trabajo evaluó y comparó distintos reactores fotocatalíticos con diferentes materiales (vidrio y tereftalato de polietileno (PET)) y configuraciones (botellas y sistema mini-CPC) utilizando la técnica SODIS complementada con el proceso foto-Fenton para la degradación de resorcinol y la desinfección de Escherichia coli ̧ a escala de laboratorio en agua desionizada; empleando concentraciones bajas de hierro y peróxido a un pH inicial cercano a la neutralidad. Los resultados obtenidos indican que la utilización de esta tecnología podría convertirse en una metodología complementaria a las tecnologías de potabilización del agua ya que permite la remoción de contaminantes con altos porcentajes de degradación, así mismo se determinó que las botellas de borosilicato son los reactores que presentan mejor inactivación y degradación simultanea de E. coli y resorcinol, respectivamente.
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    Implementación de un sistema fotocatalítico-biológico para el tratamiento de aguas residuales agroindustriales contaminadas con mancozeb y lambda-cihalotrina a escala piloto
    (Universidad del Valle, 2015) Campo Ceballos, Nelson Adrian; Benitez, Luis Norberto
    La incapacidad de los sistemas convencionales para tratamiento de aguas residuales agroindustriales altamente cargadas con sustancias toxicas y no biodegradables, representa un grave problema de contaminación de los recursos hídricos debido a su persistencia y bioacumulación. Esta problemática ambiental ha creado la necesidad de desarrollar e implementar tecnologías eficientes de tratamiento de aguas y con un impacto ecológico mínimo. En este trabajo de investigación se evaluó la eficiencia de un sistema combinado fotocatalítico-biológico a escala piloto para el tratamiento de aguas residuales contaminadas con los pesticidas etilentiourea (ETU) y λ-cihalotrina (λ-CHT) provenientes de cultivos de tomate. En primera instancia se determinaron las condiciones óptimas de fotocatálisis por medio de la aplicación de un diseño central compuesto (DCC), para tratar soluciones de ETU, λ-CHT y de su mezcla preparadas a partir de pesticidas comerciales. Se realizó el monitoreo de su concentración y mineralización por cromatografía liquida de alta resolución (HPLC) y carbono orgánico total (COT) respectivamente. Observándose la degradación total de ETU tanto individualmente como en la mezcla de pesticidas (ETU + λ-CHT), mientras para λ-cihalotrina la degradación alcanzo un valor mayor al 50 % al ser fototratada individualmente y más de un 39 % en la mezcla. Al igual que la degradación, la mineralización se incrementó con el fototratamiento entre 35 y 55 % para la mezcla, más de un 65 % para λ-cihalotrina y menos de un 38 % para ETU. Según los análisis de biodegradabilidad, el carácter biodegradable de las soluciones de pesticidas aumento con el fototratamiento siendo la relación DBO5/DQO>0.4 y la degradación total mayor al 70 % en el test de Zahn-Wellens. La biotratabilidad de estos efluentes fue evaluada con dos sistemas biológicos (filtro percolador y columnas de suelo), caracterizados por ser biofiltros de carga baja y presentar una eficiencia de remoción de COT entre 53 y 75 %. La eficiencia global del sistema fotocatalítico combinado con los biológicos para la remoción de COT vario entre 55 y 90% del cual entre 20 y 50 % corresponde al tratamiento biológico, tanto en soluciones sintéticas como en un efluente agroindustrial real.
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    Microbiology cell-staining wastewater treatment using T iO 2 thin films
    (Universidad del Valle, 2015-06-19) Fernández, Jorge A.; Cardozo, Magda G.; Carrascal, Ana K.; Salcedo, Juan C.; Pedroza, Aura M.; Daza, Carlos E.
    (Eng) Microbiology cell-staining wastewater was treated by UV/TiO 2 thin films photocatalysis. A simple method of applying gravity sedimentation over grass-type substrate was used for the preparation of the films. The use of Na4 P2 O7, microwaves, and ultrasounds were studied for decreasing the TiO2 grain sizes on the films. It was established that the best method for reducing grain size resulted from a combination of Na4P2O7 (0.01M) and microwave radiation (700 W, 20 min). The Films were characterized by several microscopic and spectroscopic methods. Anatase phase (gap energy of 3.2 eV) and grain sizes averaging 83 nm were achieved. Photocatalysis tests using TiO2-film showed 99.5 % of decolorization, 79 % TOC abatement, and total microbial inactivation after 14 h of treatment. No bacteria re–growth was found 48 h after the treatment was completed.
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    Microbiology cell-staining wastewater treatment using TiO2 thin films
    (2018-07-12) Fernández, Jorge A.; Cardozo, Magda G.; Carrascal, Ana K.; Salcedo, Juan C.; Pedroza, Aura M.; Daza, Carlos E.
    La fotocatálisis con UV/TiO2 usando películas delgadas fue empleada para el tratamiento de agua residual de microbiología. Se empleó un método simple de sedimentación por gravedad sobre sustrato de vidrio para la preparación de las películas. El uso de Na4P2O7, microondas y ultrasonido fue estudiado para la disminución de los granos de TiO2 en las películas. Se estableció que el mejor método para disminuir los agregados resultó de una combinación de Na4P2O7(0.01M) y radiación de microondas (700 W, 20 min). Las películas fueron caracterizadas por métodos microscópicos y espectroscópicos. Se obtuvo la fase anatasa (brecha de energía de 3.2 e.V) y tamaños de grano de 83nm. Los ensayos fotocatalíticos utilizando las películas de TiO2generaron un 99.5% de decoloración, 79% de remoción de COT y una inactivación microbiana total luego de 14 h de tratamiento. No se encontró reactivación microbiana luego de 48 h de finalizado el tratamiento.
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    Modificación de las propiedades electrónicas de complejos pinza tipo (NS2) DE Ni (II).
    (Universidad del Valle, 2020-10-05) Benítez Vásquez, Luis Norberto; Mondragon, Alexander; Aguilar, Johan Sebastian; Grupo de Investigación Ciencias con Aplicaciones Tecnológicas (GI-CAT)
    Basados en el sitio activo de la hidrogenasa, se han sintetizado diferentes tipos de complejos capaces de reducir protones provenientes del agua, usando complejos generalmente de Ru (II) como fotosensibilizadores que son excitados por la luz solar promoviendo la transferencia de electrones al sitio donde ocurre la catálisis en la superficie de un semiconductor como el TiO2. Recientemente, se han desarrollado sistemas híbridos que funcionalizan covalentemente los complejos de Ru (II) con los complejos responsables de la catálisis haciendo innecesario el uso de superficies semiconductoras, facilitando y direccionando la transferencia de electrones lo cual aumenta tanto la velocidad del proceso como la eficacia del mismo. En este proyecto se propuso sintetizar y caracterizar espectroscópicamente compuestos bimoleculares formados por un enlace covalente entre un fotosensibilizador poliaromático como lo son los derivados del pireno con complejos pinza de Ni (II), para determinar sus propiedades electrónicas junto con su capacidad fotocatalítica en la reducción de protones frente a los sistemas acoplados en semiconductores.
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    Molecular adsorption model for organic compounds over TiO2 – P25 by protonic distribution affinity.
    (2014-04-28) Mueses, Miguel A.; Machuca Martínez, Fiderman
    A predictive molecular adsorption model for organic compounds over TiO2-P25 particles was formulated. The model is an extension of a theoretical method of surface characterization called Protonic Distribution Affinity (PDA), which is obtained from potentiometric titration analysis, zero point charge (ZPC) of the material and adsorption isotherms of the Langmuir-Hinshelwood type. The chemical nature of the compound in the model was established by initial pH and molecular weigh. We found that, for the TiO2-P25, the ZPC was 6.8. The model was validated using experimental data of dichloroacetic acid (DCA), 4-chlorophenol (4-CP) and phenol (PH) to different conditions. The model has high predictive capacity, numerical stability and sturdiness for obtaining the solutions. For available experimental data, the correlation coefficient was 0.97.
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    Síntesis y caracterización de complejos Foto-Catalíticos de Niquel : sistemas viables en la fotoreducción de protones usando luz artificial.
    (Universidad del Valle, 2018-05-21) Bdnítez Vásquez, Luis Norberto; Mondragón, Alexander; Castillo, Iván; Grupo de Investigación en Ciencias con Aplicaciones Tecnológicas (GI-CAT)
    En la actualidad, existe un fuerte interés en fuentes alternativas de energía que puedan reemplazar la demanda creciente de combustibles fósiles como el carbón y el petróleo que contribuyen al calentamiento global. Uno de estos combustibles alternativos es el Hidrógeno, sin embargo, este o es una fuente de energía natural, ya que es incomparable con el alto contenido de oxígeno de la atmósfera. Además, la generación de Hidrógeno a partir de hidrocarburos es un proceso que consume grandes cantidades de energía en el cual se liberan gases invernadero; así la fuente ideal de Hidrógeno es el agua, que puede por ejemplo ser sometida a ruptura electrolítica usando fuentes de energía renovables no fósiles. En la naturaleza en el proceso de fotosíntesis, la ruptura del agua y la liberación de oxígeno y protones se lleva a cabo utilizando como fuente de energía la luz solar. Muchos de los microorganismos fotosintéticos también contienen una enzima que pueden convertir los protones liberados en hidrógeno, a la cual se le conoce como hidrogenasa. Estas enzimas facilitan la coordinación y posterior oxidación de hidrógeno a protones de forma reversible con la consecuente liberación de electrones. Por otro lado, la producción de hidrógeno (H2) por disociación fotoquímica del agua, ofrece una forma viable de capturar la energía solar y generar energía verde. En este contexto los catalizadores son un elemento crucial para la producción de H2 y existe gran interés en desarrollar nuevas alternativas a los metales nobles (especialmente Pt) que son capaces de convertir el agua en H2 cerca del potencial termodinámico.
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    Transformation of agroindustry effluents with pesticides content by heterogeneous catalysis.
    (2012-10-17) Barba Ho, Luz Edith; Becerra Moreno, Dorance; Angulo, Viviana; Salazar, Liliana
    Un tratamiento fotocatalítico se utiliza para degradar contaminantes de las aguas residuales de alta generados durante las operaciones de lavado de tractores utilizados para la fumigación agroindustrial. Los efluentes contaminados con plaguicidas agroindustria Diuron, 2,4 D y Amethrine fue degradado usando un reactor de placa plana con dióxido de titanio (TiO2) como catalizador en suspensión y la radiación solar. Después del tratamiento fotocatalítico, la demanda química de oxígeno (DQO), carbono orgánico disuelto (COD) y la concentración de los pesticidas se midieron los parámetros de control del proceso de degradación de irradiaciones acumulado de 0, 18.75, 37.50, 56.25 y 75.00 1 kj.L. Los resultados experimentales mostraron una DQO 57% y el 23,9% de reducción de DOC para una energía máxima acumulada de 75 kj.L-1. La relación DQO / DOC resultó ser inversamente proporcional a la energía acumulada, lo que indica la transformación de los plaguicidas para los componentes con una estructura más simple molecular y por lo tanto, menos tóxicos y más fáciles de degradar a través de un post-tratamiento biológico junto con el proceso fotocatalítico.
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    PublicaciónAcceso abierto
    Tratamiento de dicloxacilina mediante procesos avanzados de oxidación
    (Universidad del Valle, 2012) Durán Montoya, Andrés Mauricio; Riaño Alarcón, Teddy; Machuca Martinez, Fiderman
    Esta investigación evaluó y comparó la eficiencia en costo por unidad degradada de la Dicloxacilina (Diclox) mediante los métodos de fotocatálisis heterogénea y oxidación con ozono. La preparación de las soluciones consistió en diluir una cantidad constante de medicamento activo equivalente a 50 mg·L-1, previamente al uso de los métodos. Los resultados del proceso se presentan realizando seguimiento a través de espectrofotometría UV-Vis en la longitud de onda a la cual la Diclox se presenta en solución, equivalente a 274 nm, complementando con una medida sobre la remoción de Carbono Orgánico no Purgable (NPOC por sus siglas en inglés). De este modo, para la fotocatálisis se reporta una reducción de la concentración de Diclox hasta del 84% asociada a una disminución de NPOC del 81%, concluyendo que a mayor concentración de catalizador (TiO2) y mayor energía recibida por el reactor mayor eliminación de medicamento. El proceso de ozonización alcanza valores cercanos al 31% de disminución de Diclox y 29% en reducción de NPOC, donde se evidencia que la fotocatálisis oxida más rápido los metabolitos hasta CO2. Se compararon los métodos en términos de costo por unidad degradada, el costo del tratamiento mediante fotocatálisis es aproximadamente 2 veces más costosa que la degradación con ozono, siendo el proceso de ozonización una opción viable tanto técnica como económicamente.