Ingeniero Civil Químico / Los óxidos de nitrógeno (NOx), mezcla gaseosa compuesta principalmente por óxido nítrico y dióxido de nitrógeno generados a partir de la combustión, son un contaminante ambiental con varias consecuencias negativas tanto para el medio ambiente como para las personas Existen diversas técnicas para eliminar los NOx del aire, entre las cuales destaca la fotocatálisis con dióxido de titanio en su forma cristalina anatasa, en la cual la luz UV-A (λ<388 [nm]) activa el TiO2 y forma un agente capaz de oxidar los NOx, adsorbiéndolos sobre su superficie en forma de HNO3 y/o iones. El presente informe tiene como objetivo general el desarrollo y evaluación de una pintura fotocatalítica capaz de abatir los NOx del aire, para lo cual se adquieren distintos tipos de titania y se preparan diferentes revestimientos fotocatalíticos, se implementa un sistema de medición de abatimiento de NO adaptado a partir de la ISO 22.197-1 y se caracteriza la pintura fotocatalítica según ensayos de textura, viscosidad, brillo, tonalidad, resistencia al envejecimiento UV, resistencia a la corrosión en ambiente salino y eficacia en la remoción de NO. Los resultados indican que la pintura efectivamente sufre modificaciones al añadirle el catalizador. Con respecto a la conversión del NO, sí se presenta una actividad catalítica clara en el catalizador en polvo prensado pero no así en los revestimientos. Se observa que la conversión aumenta al disminuir la concentración de NO a la entrada y que las mejores eficacias de remoción la presentan los productos comerciales de Cristal Global, Sachtleben y Evonik, de mayor a menor respectivamente. Finalmente se recomienda realizar nuevos ensayos de abatimiento de NO con una condición de operación más cercana a la presente en el aire ([NO] ≤ 1[ppm]) y evaluar la adición del catalizador en la fase de formulación y elaboración de la pintura.

Ingeniera Civil en Biotecnología / Ingeniera Civil Química / El objetivo de este trabajo fue el desarrollo de membranas para osmosis inversa con capacidad anti-bioincrustante por la incorporación de nanopartículas de TiO2 y TiO2modificado con SDS. La síntesis de poliamida fue obtenida por el proceso de polimerización interfacial, fundamentada en la reacción de policondensación entre la fase acuosa de m-fenildiamina (MPD) y la fase orgánica de 1, 3, 5-bencentricarbonilo (TMC), sobre un soporte poroso de polisulfona (PS). Las nanopartículas de TiO2 o TiO2-SDS fueron incorporadas en las distintas capas PA/PS de la membrana, dispersándolas en la solución de MPD para el caso PA, y en la solución casting cuando fueron introducidas en la capa PS. Las membranas sintetizadas fueron caracterizadas por Difracción de Rayos X (XRD), Espectroscopia infrarroja por Transformada de Fourier, Microscopía electrónica de barrido (SEM), Espectroscopia de energía dispersa por rayos X (EDX) y Microscopía de fuerza atómica (AFM). Los ensayos biológicos para determinar la capacidad anti-bioincrustante consistieron en: conteo de unidades viables formadoras de colonia (ufc) y pruebas de adhesión bacteriana para la bacteria E. coli. La adhesión bacteriana se corroboró tiñendo las muestras con el fluoróforo 4 ',6-diamino-2-fenilindol (DAPI) y observándolas con un microscopio de epifluorescencia. Los análisis XRD demostraron la presencia del dióxido de titanio en las membranas sintetizadas, además permitieron constatar que el TiO2 no sufrió cambios de fases al ser incorporado en las distintas capas PA/PS de las membranas, ni tampoco, cuando fue modificado con SDS. La formación de la capa de poliamida sobre los soportes de polisulfona se corroboró mediante los espectros de FTIR. Las micrografías obtenidas por SEM permitieron observar la morfología de valles y montes en la superficie de las membranas sintetizadas. El análisis elemental EDX corroboró la presencia de las nanopartículas en las distintas capas PA/PS en las que fueron incorporadas. Por AFM se determinó que las membranas a las cuales se les incorporó TiO2 en su capa de poliamida son menos rugosas, en comparación a las membranas sin modificación. Las membranas modificadas presentaron capacidad bactericida, más aún, las membranas con incorporación de TiO2 en PA mostraron una disminución en cuanto a, adhesión bacteriana. Ambos efectos (bactericida y anti-adhesión) permitieron determinar que las membranas sintetizadas presentan capacidad anti-bioincrustante, siendo (PA+TiO2-SDS)/PSL la que presentó el mejor comportamiento.

Los estudios realizados en esta Tesis Doctoral se han centrado en la aplicación de los Procesos de Oxidación Avanzada (AOPs) en condiciones próximas a la neutralidad para la eliminación de contaminantes químicos (contaminantes emergentes) y biológicos (larvas de mejillón cebra) en aguas naturales, mediante aplicación de procesos de fotocatálisis solar heterogénea con TiO2 y foto-Fenton solar a pH neutro. Los tratamientos de oxidación aplicados a los contaminantes emergentes se han realizado en simulador solar y en planta piloto y su degradación se ha seguido empleando diversas técnicas analíticas ccomo UHPLC, GC-MS, espectroscopía UV-IR (COD, DQO); además se ha realizado un estudio de la evolución de la toxicidad (Vibrio fischeri) durante cada proceso. Los estudios con TiO2 en simulador solar consiguen eliminar la totalidad de los contaminantes en menos de 240 minutos, observándose un aumento de la toxicidad del 50% a los 120 minutos de tratamiento, que prácticamente desaparece al final del proceso; cunado el proceso se escala a planta piloto se aprecia una ralentización en todas las degradaciones justificada por la diferencia entre los espectros (solar y simulador solar) en la región de 280-300nm. Del estudio destaca el hecho de que el rendimiento de las reacciones foto-Fenton en medio neutro es aceptable para su aplicación y está muy influenciado por la concentración inicial de los contamiantes y de ácidos húmicos presentes en el medio, ya que se contraponen su función de estabilización del hierro en disolución, el posible efecto de filtro interno y la acción como atrapador de especies activas. Por otra parte, los ensayos toxicológicos muestran fluctuaciones con el tiempo de tratamiento debido a la generación de intermedios de reacción tóxicos, habiéndose identificado los principales mediante GC-MS. Se ha realizado además un estudio mecanístico sobre la participación del radical hidroxilo en el proceso, siendo menor en medio neutro que en medio ácido. El agua de s / Bernabeu García, A. (2012). APLICACIÓN DE FOTOCATÁLISIS SOLAR A PH NEUTRO PARA LA ELIMINACIÓN DE CONTAMINANTES QUÍMICOS Y BIOLÓGICOS [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/17739 / Palancia

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La tesis versa sobre aplicación de micro y nanopartículas sólidas sobre productos textiles. El objetivo es funcionalizar las estructuras tratadas, aportando nuevas propiedades. La adhesión o ligado de las partículas se realiza mediante agentes de ligado, los cuales pueden ser de muy variada composición. En esta tesis se abordará el estudio de los ácidos policarboxílicos como agentes de ligado libres de formaldehido. El estudio se centrará en evaluar distintos sistemas de aplicación (impregnación, agotamiento, recubrimiento y pulverizado). Se evalúan variables que intervienen en los procesos y se analizan los tejidos mediante microscopía (SEM) y en algunos casos se aplica FTIR, XPS y EDX. Además cuando se aplican ciclos de lavado, las aguas residuales se han analizado mediante un contador de partículas para determinar la cantidad de partículas que han salido del tejido al baño. / Bou Belda, E. (2014). EVALUACIÓN DE LAS VARIABLES QUE INFLUYEN EN LA APLICACIÓN DE PARTÍCULAS SÓLIDAS DE TAMAÑO REDUCIDO A ESTRUCTURAS TEXTILES LAMINARES [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/39108 / TESIS

El deterioro de las construcciones realizadas a base de cemento, producido en gran medida, por la exposición de estas a la emisión de gases tóxicos emanados por el creciente parque automotor hace que se busquen alternativas a fin de contrarrestar su efecto sobre los elementos más expuestos.  Un nuevo método para afrontar este problema es la incorporación del fotocatalizador dióxido de titanio TiO2 capaz de desarrollar propiedades controladas por la luz solar como son la purificación del aire y la autolimpieza. Este trabajo busca introducir este componente orgánico al mortero de cemento usado para el tarrajeo de fachadas y elementos estructurales, para ello se adicionan diferentes porcentajes (5%,7.5% y 10%) de dióxido de titanio (TiO2) y se evalúan las propiedades de los morteros modificados haciendo uso de [1] para los ensayos de compresión, [2] para los ensayos de fluidez, [3]para los ensayos de absorción y [4] para los ensayos de actividad fotocatalítica. Este estudio concluye que el mejor porcentaje de adición de dióxido de titanio es de 5% con el cual se otorga al mortero de cemento la propiedad de autolimpieza sin perjudicar sustancialmente sus propiedades mecánicas. / The deterioration of the surfaces of the constructions made with mortar c/a 1: 5 of portland cement, are produced by being exposed to the emission of toxic gases emanating from the growing automobile fleet, this problem causes alternatives to be sought in order to counteract its effect on buildings and the environment. A new method to deal this problem is the incorporation of the titanium dioxide photocatalyst (TiO2) into the Portland cement mortar, which is capable of developing self-cleaning and air purification properties to be in contact with sunlight. This work seeks to introduce this organic component to the Portland cement mortar, used for the facade charging and structural elements, for this purpose, different percentages (5%, 7.5% and 10%) of titanium dioxide (TiO2) are added and the properties of the modified mortars making use of [1] compression tests, [2] fluidity tests, [3] absorption tests and [4] photocatalytic activity tests with which the self-cleaning capacity was verified. This study concludes that the best percentage of titanium dioxide addition is 5%, with which the portland cement mortar is granted self-cleaning property without substantially damaging its mechanical properties. / Tesis