Optimización de redes metalo-orgánicas para a eliminación de contaminantes orgánicos emerxentes en medio acuoso
| Autoría | Christian Martín Moreira |
| Data de defensa | 13/09/2023 |
| Titulación | Grao en Enxeñaría en Química Industrial |
| Centro | Escola de Enxeñaría Industrial |
| Dirección |
Titoría: Aida María Díez Sarabia Cotitoría: Marta María Pazos Currás |
| Tribunal |
Presidencia: Estrella Álvarez da Costa Vogalía: Sandra Bolaño García Secretaría: Maria Remedios Yañez Diaz |
| Resumo | O crecemento continuo industrial e económico a nivel global provocou a produción masiva de produtos químicos, fármacos e outros posibles contaminantes. Os contaminantes orgánicos emerxentes (COEs) son aqueles compostos desenvolvidos recentemente con potenciais efectos nocivos tanto para a saúde humana como para o medio ambiente. Poden ser catalogados como COEs diversos compuestos, como fármacos, pesticidas, produtos veterinarios, aditivos alimentarios ou nanomateriais artificiais. Os COEs poden proceder de diferentes fontes como efluentes de plantas de tratamento municipais, gandeirías, hospitais e fosas sépticas, entre outros. A maior problemática inherente á aparición dos COEs é a falta de información sobre o seu efecto a medio ou longo prazo no medio ambiente e na saúde. As augas hospitalarias están consideradas unha das maiores fontes de COEs. O tratamento biolóxico das depuradoras nas que entran este tipo de augas, non resulta efectivo na eliminación destes compostos, debido a que a súa capacidade de remoción de compostos recalcitrantes é baixa. Por iso, faise necesario outro tipo de tecnoloxías, como os novos materiais adsorbentes coñecidos como Metal-Organic Frameworks (MOF). A elevada superficie específica e a gran variedade estrutural dos MOFs convértenos nun composto idóneo para utilizalo como adsorbente, co engadido de posuír propiedades catalíticas. A súa gran afinidade cara a certos contaminantes orgánicos presentaos como unha gran opción para eliminar COEs en augas residuais. Esta tecnoloxía de adsorción pode combinarse cos procesos de oxidación avanzada (POA) para rexenerar o adsorbente. Este traballo de fin de grao céntrase na selección e optimización dun MOF adecuado para o tratamento de augas contaminadas con fármacos. Nun primeiro paso do traballo, sintetizarase o composto seleccionado e realizaranse distintas modificacións ao mesmo, dopándoo con diferentes iones metálicos que melloren a súa capacidade de eliminación do contaminante. Unha vez sintetizado o composto idóneo, caracterizarase o proceso de adsorción mediante a realización de cinéticas e isotermas, avaliarase a rexeneración do MOF contaminado con POA e estudarase a reutilización do MOF rexenerado. Para iso, avaliaranse distintos POA, optando polo proceso que ofreza unha maior degradación do fármaco de estudo. Por último, destacar que tamén se realizarán probas de caracterización dos MOF sintetizados. A estratexia a seguir para a realización do traballo será a seguinte: 1. Búsqueda bibliográfica sobre os diferentes tipos de MOFs que melloren a súa capacidade como adsorbentes na eliminación de fármacos en medio acuoso. 2. Síntese e caracterización dos MOFs elixidos. 3. Optimización do MOF seleccionado engadindo á súa estrutura íons metálicos que melloren a súa capacidade de adsorción. 4. Realización da isoterma de adsorción do MOF fronte ao contaminante. 5. Realización da cinética de adsorción do adsorbente. 6. Rexeneración con POA e realización da cinética de adsorción do adsorbente rexenerado. 7. Estudo e exposición dos resultados obtidos. |