Tesis Doctorado en Ciencias en Ecología y Desarrollo Sustentable El Colegio de la Frontera Sur 2012

Bibliografía: hojas 83-95

Contenido.. Índice de figuras.. Índice de tablas.. Resumen.. 1. Introducción.. 2. Marco Teórico.. 2.1. Procesos avanzados de oxidación.. 2.1.1. Sistema Fenton.. 2.1.2. Sistema foto Fenton.. 2.1.3. Sistema electroFenton.. 2.1.4. Sistema foto electroFenton.. 2.1.5. Oxidación anódica.. 2.1.6. Material de los electrodos.. 2.1.7. Fotocatálisis heterogénea.. 2.1.8. Materiales fotocatalíticos.. 2.1.9. Sistemas acoplados.. 2.2. Bifenilos policlorados.. 3. Hipótesis y Objetivos.. 3.1. Hipótesis.. 3.2. Objetivos.. 4. Materiales y Métodos.. 4.1. Reactivos.. 4.2. Solución stock de PCBs.. 4.3. Celda electrolítica.. 4.4. Electro producción de peróxido de hidrógeno.. 4.5. Sistema fotoelectro-Fenton (FEF.. 4.6. Sistema fotocatalítico.. 4.7. Sistema acoplado.. 4.8. Diseño experimental y análisis estadístico.. 4.9. Controles utilizados.. 4.9.1. Electro producción de peróxido de hidrogeno.. 4.9.2. Sistema foto electro-Fenton.. 4.9.3. Fotocatálisis heterogénea.. 4.10. Preparación de muestras.. 4.10.1. Para análisis cromatográfico.. 4.10.2. Para análisis de carbono orgánico total.. 4.11. Método cromatográfico.. 4.12. Determinación de carbono orgánico total.. 4.13. Métodos analíticos.. 4.14. Pruebas preliminares.. 4.14.1. Intensidad de agitación.. 4.14.2. Flujo de aire burbujeado al sistema.. 4.14.3. Tipo de difusor.. 4.14.4. Selección de sistema abierto o cerrado.. 4.15. Pruebas con otros PAO.. 4.16. Consumo de energía y eficiencia eléctrica.. 5. RESULTADOS Y DISCUSIONES.. 5.1. Pruebas preliminares.. 5.1.1. Velocidad de agitación del medio de reacción.. 5.1.2. Tipo de difusor.. 5.1.3. Sistema abierto o cerrado al ambiente.. 5.1.4. Flujo de aire burbujeado.. 5.2. Modelo para estimar la electroproducción de H2O2 sobre electrodos de diamante dopado con boro.. 5.2.1. Perfil de acumulación de peróxido de hidrógeno.. 5.2.2. Sistema de ecuaciones diferenciales para estimar la acumulación H2O2.

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En la búsqueda de alternativas de solución para el problema de la contaminación del agua, en las últimas décadas se ha estudiado un conjunto de nuevas tecnologías denominadas Procesos Avanzados de Oxidación. La aplicación exitosa de estos procesos en la degradación de un gran número de moléculas contaminantes ha sido reportada por diversos grupos de investigación. Sin embargo, la existencia de contaminantes refractarios a los tratamientos convencionales, ha generado la necesidad de intensificar la eficiencia de estas tecnologías. Una alternativa viable resulta de acoplar, ya sea de manera secuencial o simultáneamente, distintos Procesos Avanzados de Oxidación. El objetivo del presente trabajo fue evaluar la eficiencia del proceso integrado por el sistema fotoelectro-Fenton y por la Fotocatálisis heterogénea, acoplados de manera simultánea, en la degradación de un grupo de moléculas modelo con alta estabilidad química, los bifenilos policlorados (PCB28, PCB52, PCB101, PCB138, PCB153, PCB180 y PCB209). Las condiciones de operación del sistema acoplado (Na2SO4 0.05 M y pH 3 como electrolito soporte, electrodos de DDB con 2 cm de separación, densidad de corriente de 16 mA cm-2, 0.1 mM de Fe2+, 1.6 g L-1 de TiO2, luz UV de 365 nm, burbujeo de aire a 300 mL min-1 y agitación constante a 850 rpm) fueron determinadas mediante el análisis de cada uno de los procesos aplicados de manera separada. Los resultados obtenidos permitieron observar sinergia entre los procesos individuales integrados en el sistema acoplado. En este sistema se logró la mineralización del 92.11±4.34% de la mezcla inicial de PCBs (350 μg L-1), este porcentaje fue significativamente superior al logrado por el sistema fotoelectro-Fenton (80.48±3.48%, p<0.0001), y por la FH (62.16±3.38%, p<0.0001) aplicados de manera individual. La eficiencia del sistema acoplado fue 48.18% superior al de la Fotocatálisis Heterogénea y 14.45% superior a la del sistema fotoelectro-Fenton. Con el sistema propuesto se logró la mineralización inclusivo del congénere mas altamente clorado, PCB209. Español

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