dor_id: 1502036

506.#.#.a: Público

650.#.4.x: Físico Matemáticas y Ciencias de la Tierra

336.#.#.b: other

336.#.#.3: Registro de colección de proyectos

336.#.#.a: Registro de colección universitaria

351.#.#.b: Proyectos Universitarios PAPIIT (PAPIIT)

351.#.#.a: Colecciones Universitarias Digitales

harvesting_group: ColeccionesUniversitarias

270.1.#.p: Dirección General de Repositorios Universitarios. contacto@dgru.unam.mx

590.#.#.c: Otro

270.#.#.d: MX

270.1.#.d: México

590.#.#.b: Concentrador

883.#.#.u: https://datosabiertos.unam.mx/

883.#.#.a: Portal de Datos Abiertos UNAM, Colecciones Universitarias

590.#.#.a: Administración central

883.#.#.1: http://www.ccud.unam.mx/

883.#.#.q: Dirección General de Repositorios Universitarios

850.#.#.a: Universidad Nacional Autónoma de México

856.4.0.u: http://datosabiertos.unam.mx/DGAPA:PAPIIT:IT112011

100.1.#.a: Antonio Esteban Jiménez González

524.#.#.a: Dirección de Desarrollo Académico, Dirección General de Asuntos del Personal Académico (DGAPA). "Desarrollo de reactores fotocatalíticos integrados con colectores CPC para estudios de fotocatálisis a nivel de planta piloto", Proyectos Universitarios PAPIIT (PAPIIT). En "Portal de datos abiertos UNAM" (en línea), México, Universidad Nacional Autónoma de México.

720.#.#.a: Antonio Esteban Jiménez González

245.1.0.a: Desarrollo de reactores fotocatalíticos integrados con colectores CPC para estudios de fotocatálisis a nivel de planta piloto

502.#.#.c: Universidad Nacional Autónoma de México

561.1.#.a: Instituto de Energías Renovables, UNAM

264.#.0.c: 2011

264.#.1.c: 2011

307.#.#.a: 2019-05-23 18:40:21.491

653.#.#.a: Contaminación ambiental; Ingenierías

506.1.#.a: La titularidad de los derechos patrimoniales de este recurso digital pertenece a la Universidad Nacional Autónoma de México. Su uso se rige por una licencia Creative Commons BY 4.0 Internacional, https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/legalcode.es, fecha de asignación de la licencia 2011, para un uso diferente consultar al responsable jurídico del repositorio por medio de contacto@dgru.unam.mx

041.#.7.h: spa

500.#.#.a: En muchas de nuestras sociedades modernas, cuando el agua ha sido utilizada se convierte en un objeto de desecho, lo cual representa una seria amenaza a la salud, dado que durante su consumo es contaminada con contaminantes tóxicos prioritarios tales como plaguicidas, bifenilos policlorados, metales, compuestos inorgánicos (asbestos y cianuros), alifáticos halogenados, ésteres ftálicos, aromáticos monocíclicos, ésteres, fenoles, hidrocarburos aromáticos policíclicos y nitrosaminas. Al percatarse del grado de contaminación alcanzado, poco a poco se fueron desarrollando algunos métodos de tratamiento. Además de los métodos de tratamiento convencionales (primarios, secundarios y terciarios), durante las últimas décadas han surgido los Procesos Avanzados de Oxidación (PAO), los cuales utilizan luz UV-VIS como fuente de excitación de materiales catalíticos altamente sensibles a la radiación ó fotocatalizadores. _x000D_ _x000D_ _x000D_ Los Procesos Avanzados de Oxidación representan reacciones principalmente de oxidación que tienden a transformar los compuestos orgánicos tóxicos e inorgánicos en compuestos más sencillos y no tóxicos tales como CO2 y ácidos minerales. Dentro de los PAO, los procesos fotocatalíticos asistidos con luz UV representan una técnica potencialmente útil para el tratamiento de soluciones contaminadas. Por tanto, la degradación fotocatalítica de compuestos orgánicos tóxicos en aguas residuales utilizando lámparas UV o concentración solar como fuente de excitación de los materiales fotocatalíticos (ó fotocatalizadores), constituye hoy en día una alternativa muy eficaz al tratamiento de aguas contaminadas._x000D_ _x000D_ _x000D_ Para excitación de los materiales fotocatalíticos durante los procesos de degradación, en el CIE UNAM se han realizado las primeras etapas a nivel laboratorio, esto es, se han utilizado lámparas UV y luz blanca en reactores de bajo volumen (0.5 a 2 litros). También se han diseñado colectores solares de la radiación UV de canal parabólico, cuya desventaja es el sistema de seguimiento del movimiento aparente del sol por ser un sistema caro. Una de las partes sustanciales de este proyecto es la propuesta de diseño, fabricación, instrumentación y puesta en marcha de tres reactores fotocatalíticos. a) Uno para fotocatálisis heterogénea con TiO2, b) uno para procesos foto-Fenton con reactivo de Fenton inmovilizado) y c) otro para estudios de eficiencia catalítica del fotocatalizador de TiO2 en función de la concentración de la radiación solar. Todos los reactores fotocatalíticos serán integrados con colectores solares CPC nivel de planta piloto que manejen volúmenes más representativos (60-100 l) y que sean la base para poder escalar a plantas de tratamiento de aguas residuales que degraden al menos 1 metro cúbico diario de aguas residuales. Los colectores solares CPC son estáticos y no necesitan sistema de seguimiento alguno. En dichos reactores fotocatalíticos serán utilizados los materiales fotocatalíticos de TiO2 y reactivo de Fenton inmovilizados._x000D_ _x000D_ _x000D_ El diseño de los reactores fotocatalíticos contempla incluye un tubo cilíndrico montado sobre la línea focal del colector solar que es utilizado como el reactor fotocatalítico donde es colocado el fotocatalizador y el contaminante en solución acuosa. El reactor fotocatalítico para estudios en función de la concentración incluye la integración de cinco colectores solares de Canal Parabólico Compuesto (1, 1.5, 1.75, 2 y 2.5 soles de concentración), ya que a la fecha no existe intento alguno a nivel de plataforma solar en el cual se haya incrementado a más de 1 sol la concentración solar en concentradores CPC con fines de degradación fotocatalítica. La fabricación de los tres reactores fotocatalíticos arriba mencionados es única en México. También se llevará a cabo la instrumentación a nivel de plataforma solar de los tres reactores fotocatalíticos mencionados con sistemas de monitoreo de las variables experimentales que describen los procesos de degradación tales como presión, temperatura, velocidad de flujo y sensores de carbón orgánico total, oxígeno disuelto, pH y peróxido de hidrógeno. Adicionalmente se llevarán a cabo medidas de demanda química de oxígeno y toxicidad. Los datos de radiación solar (global, directa y UV) serán recolectados de la estación solarimétrica que opera continuamente en el CIE-UNAM._x000D_ _x000D_ _x000D_ Durante este trabajo se proponen dos tipos de procesos fotocatalíticos, con TiO2 y foto-Fenton, los cuales incluyen reacciones de oxidación que tienden a transformar compuestos orgánicos tóxicos en compuestos más sencillos (no tóxicos), CO2 y ácidos minerales. En procesos fotocatalíticos con TiO2 se prepararán películas delgadas de TiO2 mientras que en el proceso foto-Fenton se utilizará el denominado reactivo de Fenton (sales de hierro) inmovilizado, los cuales pueden ser excitados ya sea por medio de una lámpara UV ó la radiación solar como fuente de excitación. Durante este proyecto preferentemente se utilizará radiación solar como fuente de excitación._x000D_ _x000D_ _x000D_ El desarrollo de materiales fotocatalíticos de TiO2 por la técnica sol-gel en forma de nanopartícula es ya una tarea muy dominada a nivel laboratorio. Esto nos permite inmovilizar los catalizadores en forma de nanopartícula sobre matrices de borosilicato (vidrio). Varias son las ventajas que presentan los catalizadores en forma de nanopartícula con relación a tamaños mayores, entre ellas se tienen: a) Por ser la fotocatálisis un fenómeno superficial, las nanopartículas inmovilizadas presentan una alta densidad de área específica y b) Los catalizadores en forma de nanopartícula presentan un incremento en los potenciales redox y con ello una mayor capacidad para degradar una gama más amplia de contaminantes. En contraste al caso del fotocatalizador inmovilizado de TiO2, con el reactivo de Fenton normalmente se trabaja en fase homogénea, por lo que durante este proyecto se propone desarrollar un fotocatalizador de hierro inmovilizado que sea catalíticamente tan activo como el reactivo de Fenton. _x000D_ _x000D_ _x000D_ El CIE-UNAM cuenta ya con la experiencia de haber degrado a nivel laboratorio y en pequeños dispositivo solares de canal parabólico (CP), compuestos orgánicos tóxicos tales como el detergente dodecilbencenosulfonato de sodio (DBSNA), el plaguicidas aldrín y el 4-clorofenol y transformándolos en compuestos no tóxicos, como lo demuestran medidas de toxicidad._x000D_ _x000D_ _x000D_ Debido a su gran uso en industrias y alta persistencia en aguas residuales, los compuestos contaminantes que serán degradados fotocatalíticamente durante este proyecto serán los colorantes textiles amarillo y rojo lanasol, y el plaguicida carbarilo. Dichos procesos de degradación serán útiles para evaluar el desempeño de los reactores fotocatalíticos anteriormente descritos. _x000D_

046.#.#.j: 2019-11-14 12:26:40.706

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No entro en nada

No entro en nada 2

Registro de colección universitaria

Desarrollo de reactores fotocatalíticos integrados con colectores CPC para estudios de fotocatálisis a nivel de planta piloto

Instituto de Energías Renovables, UNAM, Portal de Datos Abiertos UNAM, Colecciones Universitarias

Licencia de uso

Procedencia del contenido

Entidad o dependencia
Instituto de Energías Renovables, UNAM
Entidad o dependencia
Dirección General de Asuntos del Personal Académico
Acervo
Colecciones Universitarias Digitales
Repositorio
Portal de Datos Abiertos UNAM, Colecciones Universitarias
Contacto
Dirección General de Repositorios Universitarios. contacto@dgru.unam.mx

Cita

Dirección de Desarrollo Académico, Dirección General de Asuntos del Personal Académico (DGAPA). "Desarrollo de reactores fotocatalíticos integrados con colectores CPC para estudios de fotocatálisis a nivel de planta piloto", Proyectos Universitarios PAPIIT (PAPIIT). En "Portal de datos abiertos UNAM" (en línea), México, Universidad Nacional Autónoma de México.

Descripción del recurso

Título
Desarrollo de reactores fotocatalíticos integrados con colectores CPC para estudios de fotocatálisis a nivel de planta piloto
Colección
Proyectos Universitarios PAPIIT (PAPIIT)
Responsable
Antonio Esteban Jiménez González
Fecha
2011
Descripción
En muchas de nuestras sociedades modernas, cuando el agua ha sido utilizada se convierte en un objeto de desecho, lo cual representa una seria amenaza a la salud, dado que durante su consumo es contaminada con contaminantes tóxicos prioritarios tales como plaguicidas, bifenilos policlorados, metales, compuestos inorgánicos (asbestos y cianuros), alifáticos halogenados, ésteres ftálicos, aromáticos monocíclicos, ésteres, fenoles, hidrocarburos aromáticos policíclicos y nitrosaminas. Al percatarse del grado de contaminación alcanzado, poco a poco se fueron desarrollando algunos métodos de tratamiento. Además de los métodos de tratamiento convencionales (primarios, secundarios y terciarios), durante las últimas décadas han surgido los Procesos Avanzados de Oxidación (PAO), los cuales utilizan luz UV-VIS como fuente de excitación de materiales catalíticos altamente sensibles a la radiación ó fotocatalizadores. _x000D_ _x000D_ _x000D_ Los Procesos Avanzados de Oxidación representan reacciones principalmente de oxidación que tienden a transformar los compuestos orgánicos tóxicos e inorgánicos en compuestos más sencillos y no tóxicos tales como CO2 y ácidos minerales. Dentro de los PAO, los procesos fotocatalíticos asistidos con luz UV representan una técnica potencialmente útil para el tratamiento de soluciones contaminadas. Por tanto, la degradación fotocatalítica de compuestos orgánicos tóxicos en aguas residuales utilizando lámparas UV o concentración solar como fuente de excitación de los materiales fotocatalíticos (ó fotocatalizadores), constituye hoy en día una alternativa muy eficaz al tratamiento de aguas contaminadas._x000D_ _x000D_ _x000D_ Para excitación de los materiales fotocatalíticos durante los procesos de degradación, en el CIE UNAM se han realizado las primeras etapas a nivel laboratorio, esto es, se han utilizado lámparas UV y luz blanca en reactores de bajo volumen (0.5 a 2 litros). También se han diseñado colectores solares de la radiación UV de canal parabólico, cuya desventaja es el sistema de seguimiento del movimiento aparente del sol por ser un sistema caro. Una de las partes sustanciales de este proyecto es la propuesta de diseño, fabricación, instrumentación y puesta en marcha de tres reactores fotocatalíticos. a) Uno para fotocatálisis heterogénea con TiO2, b) uno para procesos foto-Fenton con reactivo de Fenton inmovilizado) y c) otro para estudios de eficiencia catalítica del fotocatalizador de TiO2 en función de la concentración de la radiación solar. Todos los reactores fotocatalíticos serán integrados con colectores solares CPC nivel de planta piloto que manejen volúmenes más representativos (60-100 l) y que sean la base para poder escalar a plantas de tratamiento de aguas residuales que degraden al menos 1 metro cúbico diario de aguas residuales. Los colectores solares CPC son estáticos y no necesitan sistema de seguimiento alguno. En dichos reactores fotocatalíticos serán utilizados los materiales fotocatalíticos de TiO2 y reactivo de Fenton inmovilizados._x000D_ _x000D_ _x000D_ El diseño de los reactores fotocatalíticos contempla incluye un tubo cilíndrico montado sobre la línea focal del colector solar que es utilizado como el reactor fotocatalítico donde es colocado el fotocatalizador y el contaminante en solución acuosa. El reactor fotocatalítico para estudios en función de la concentración incluye la integración de cinco colectores solares de Canal Parabólico Compuesto (1, 1.5, 1.75, 2 y 2.5 soles de concentración), ya que a la fecha no existe intento alguno a nivel de plataforma solar en el cual se haya incrementado a más de 1 sol la concentración solar en concentradores CPC con fines de degradación fotocatalítica. La fabricación de los tres reactores fotocatalíticos arriba mencionados es única en México. También se llevará a cabo la instrumentación a nivel de plataforma solar de los tres reactores fotocatalíticos mencionados con sistemas de monitoreo de las variables experimentales que describen los procesos de degradación tales como presión, temperatura, velocidad de flujo y sensores de carbón orgánico total, oxígeno disuelto, pH y peróxido de hidrógeno. Adicionalmente se llevarán a cabo medidas de demanda química de oxígeno y toxicidad. Los datos de radiación solar (global, directa y UV) serán recolectados de la estación solarimétrica que opera continuamente en el CIE-UNAM._x000D_ _x000D_ _x000D_ Durante este trabajo se proponen dos tipos de procesos fotocatalíticos, con TiO2 y foto-Fenton, los cuales incluyen reacciones de oxidación que tienden a transformar compuestos orgánicos tóxicos en compuestos más sencillos (no tóxicos), CO2 y ácidos minerales. En procesos fotocatalíticos con TiO2 se prepararán películas delgadas de TiO2 mientras que en el proceso foto-Fenton se utilizará el denominado reactivo de Fenton (sales de hierro) inmovilizado, los cuales pueden ser excitados ya sea por medio de una lámpara UV ó la radiación solar como fuente de excitación. Durante este proyecto preferentemente se utilizará radiación solar como fuente de excitación._x000D_ _x000D_ _x000D_ El desarrollo de materiales fotocatalíticos de TiO2 por la técnica sol-gel en forma de nanopartícula es ya una tarea muy dominada a nivel laboratorio. Esto nos permite inmovilizar los catalizadores en forma de nanopartícula sobre matrices de borosilicato (vidrio). Varias son las ventajas que presentan los catalizadores en forma de nanopartícula con relación a tamaños mayores, entre ellas se tienen: a) Por ser la fotocatálisis un fenómeno superficial, las nanopartículas inmovilizadas presentan una alta densidad de área específica y b) Los catalizadores en forma de nanopartícula presentan un incremento en los potenciales redox y con ello una mayor capacidad para degradar una gama más amplia de contaminantes. En contraste al caso del fotocatalizador inmovilizado de TiO2, con el reactivo de Fenton normalmente se trabaja en fase homogénea, por lo que durante este proyecto se propone desarrollar un fotocatalizador de hierro inmovilizado que sea catalíticamente tan activo como el reactivo de Fenton. _x000D_ _x000D_ _x000D_ El CIE-UNAM cuenta ya con la experiencia de haber degrado a nivel laboratorio y en pequeños dispositivo solares de canal parabólico (CP), compuestos orgánicos tóxicos tales como el detergente dodecilbencenosulfonato de sodio (DBSNA), el plaguicidas aldrín y el 4-clorofenol y transformándolos en compuestos no tóxicos, como lo demuestran medidas de toxicidad._x000D_ _x000D_ _x000D_ Debido a su gran uso en industrias y alta persistencia en aguas residuales, los compuestos contaminantes que serán degradados fotocatalíticamente durante este proyecto serán los colorantes textiles amarillo y rojo lanasol, y el plaguicida carbarilo. 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Tema
Contaminación ambiental; Ingenierías
Identificador global
http://datosabiertos.unam.mx/DGAPA:PAPIIT:IT112011

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