Modificación de arcilla ecuatoriana mediante pilarización con especies metálicas de zinc y evaluación de su capacidad como fotocatalizador para la eliminación de fármacos en solución acuosa
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Date
2025-02-11
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Publisher
Universidad de Cuenca
Abstract
For decades, the environmental impact assessment of chemical substances has primarily focused on the so-called priority pollutants, collectively known as persistent, bioaccumulative and toxic pollutants (PBTs) or persistent organic pollutants (POPs). However recent advancements in more sensitive analytical methods have revealed the presence of other potentially hazardous pollutants that fall outside current regulatory frameworks, often referred to as emerging pollutants. This research aims to evaluate the photocatalytic treatment of an emerging contaminant (diclofenac sodium), using a locally sourced bentonite clay modified with zinc metal species, where ZnCl2.2(H2O) serves as the pilarizing agent. The study involves the pillarization of clay, followed by the synthesis and physicochemical characterization of the catalyst. An experimental design will be implemented to vary the adsorbent dosage, contact time, and initial adsorbate concentration. The adsorption kinetics will be analyzed using pseudo-first order PFO and pseudo-second order PSO models, alongside the adsorption isotherms which will be modeled using the Langmuir and Freudnlich equations. The effect of adsorbate pH will also be assessed. These parameters will be evaluated under two different conditions: in the absence and presence of UV light.
Resumen
Durante décadas, la evaluación del impacto ambiental por sustancias químicas se ha centrado casi exclusivamente en los denominados contaminantes prioritarios, conocidos grupalmente como contaminantes persistentes, bioacumulables y tóxicos (CPBT) o contaminantes orgánicos persistentes (COPs). En los últimos años el desarrollo de nuevos y más sensibles métodos de análisis nos ha alertado sobre la presencia de otros contaminantes potencialmente peligrosos y que no se encuentran dentro de las normativas legales, conocidos generalmente como emergentes. En el presente trabajo de titulación se evaluó el proceso de remoción de contaminantes emergentes (diclofenaco sódico) mediante fotocatálisis, usando como catalizador una arcilla tipo bentonita de origen local, modificada con especies metálicas de zinc, ZnCl2.2(H2O) mediante un proceso de pilarización, se evaluaron sus propiedades físico químicas y se llevó a cabo un diseño experimental mediante la variación de la dosis del adsorbente, tiempo de contacto con un análisis de la cinética de adsorción empleando las ecuaciones de pseudo-primer orden PFO y pseudo-segundo orden PSO, concentración inicial del adsorbato apoyándonos con la modelación de las isotermas de adsorción mediante las ecuaciones lineales de Langmuir y Freudnlich, y pH del adsorbato.
Estos parámetros fueron evaluados mediante dos metodologías de operación: ausencia de luz UV y presencia de luz UV.
Keywords
Ingeniería Química, Arcilla local, Diclofenaco sódico
Citation
Código de tesis
TQ; 652
Código de tesis
Grado Académico
Ingeniero Químico