Removal of cadmium (II), lead (II) and chromium (VI) in water with nanomaterials
Resumen Un gran desafío para este siglo es el saneamiento de los residuos generados durante las actividades industriales, domésticas y agrícolas. El agua, como parte vital del ciclo de vida, está fuertemente afectada por estas actividades y finalmente se puede volver inutilizable. Entre los numeroso...
| Autor: | |
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| Tipo de recurso: | tesis doctoral |
| Fecha de publicación: | 2015 |
| País: | España |
| Institución: | Universitat Autònoma de Barcelona |
| Repositorio: | Dipòsit Digital de Documents de la UAB |
| Idioma: | inglés |
| OAI Identifier: | oai:ddd.uab.cat:149025 |
| Acceso en línea: | https://ddd.uab.cat/record/149025 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | Metalls pesants Adsorció Materials nanoestructurats Aigua |
| Sumario: | Resumen Un gran desafío para este siglo es el saneamiento de los residuos generados durante las actividades industriales, domésticas y agrícolas. El agua, como parte vital del ciclo de vida, está fuertemente afectada por estas actividades y finalmente se puede volver inutilizable. Entre los numerosos contaminantes que se encuentran en el agua, los metales pesados requieren atención especial ya que no son biodegradables y con frecuencia se acumulan en el medio ambiente causando efectos negativos, tanto a corto plazo como a largo plazo, incluso en bajas concentraciones. Los procesos de adsorción han demostrado ser economicament viables y eficientes en comparación con otras tecnologías, especialmente para la eliminación de contaminantes a partir de soluciones diluidas. Por consiguiente, el desarrollo de nuevos nanomateriales eficientes y de bajo coste para su aplicación en el tratamiento del agua y de las aguas residuales ha sido de gran interés en los últimos años, debido a las propiedades especiales, tales como alta reactividad y fuerte sorción. En este contexto, se ha estudiado la viabilidad de utilizar diferentes nanomateriales para la eliminación de cadmio (II), plomo (II) y cromo (VI) disueltos en agua. Los nanomateriales utilizados podrían agruparse en tres principales grupos: i) las nanopartículas (NPs) de óxidos metálicos (NMOs), óxido de cerio (CeO2), óxido de titanio (TiO2) y óxido de hierro (Fe3O4), ii) polímero, nanopartículas a base de catecol y iii) los nanomateriales con óxido de grafeno (GO) y NPs de CeO2 unidas a óxido de grafeno reducido (RGO). La viabilidad del uso de MNOs para la adsorción de Cd (II) disuelto se puso a prueba y se obtuvieron los parámetros cinéticos y de adsorción. Las NPs de CeO2 también se probaron con diferentes parámetros de funcionamiento, dos pH diferentes y en sistemas uni/multi componentes. Los experimentos de adsorción con las NPs de catecol se realizaron a la par con carbón activado, obteniéndose una mayor capacidad de adsorción con las NPs. También se realizaron ensayos con microorganismos bioluminiscentes y ensayos citotóxicos para evaluar la toxicidad del nanomaterial. Por último, se caracterizaron y utilizaron en procesos de adsorción GO y los nanomateriales CeO2/RGO. El ensamblaje de CeO2 en la superficie del GO siguió dos estrategias diferentes, el crecimiento in situ y el enfoque de auto-ensamblaje. En conclusión, los nanomateriales mostraron resultados prometedores en la eliminación de metales pesados, de esta manera se reafirma una vez más que los nanomateriales pueden ser utilizados como adsorbentes eficaces para el tratamiento de agua y de aguas residuales. |
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