Oxidación fotocatalítica de herbicidas en agua mediante radiación de baja energía. Aplicación de catalizadores, ozono y promotores peroxídicos

Resumen

La escasez y contaminación del agua es un problema de preocupación global, debido al crecimiento exponencial de la población y la expansión de los hábitos tecnológicos del estilo de vida actual. El trabajo de esta tesis proviene de la necesidad de investigar tecnologías emergentes, como los tratamientos basados en Procesos de Oxidación Avanzados, para eliminar contaminantes que no son tratados mediante métodos convencionales. En esta tesis doctoral se realiza una investigación básica sobre la oxidación de herbicidas en agua, basada en procesos fotocatalíticos heterogéneos con radiación UVA que combinan el uso de catalizadores, ozono o monopersulfato. La primera parte se centra en el estudio del proceso de fotocatálisis y ozonación fotocatalítica aplicando titania comercial, Degussa P25, así como titania dopada con nitrógeno (N-TiO2) y sin dopar, sintetizadas en el laboratorio. En la segunda parte se desarrolla el uso de monopersulfato combinado, o no, con el proceso de fotocatálisis o catálisis heterogénea; aplicando dióxido de titanio comercial, perovskita de lantano y cobalto (LaCoO3), o perovskita de lantano y cobalto acoplada a dióxido de titanio (LaCoO3-TiO2). En los diferentes sistemas considerados se han evaluado la capacidad de oxidación mediante estudios cinéticos de degradación del herbicida, su mineralización así como el seguimiento de los posibles productos intermedios y finales formados, analizando las posibles variables relativas al proceso. También se incluyen estudios sobre la evolución de la toxicidad y fitotoxicidad en el proceso de oxidación. Las propiedades de los catalizadores sintetizados se han analizado mediante diversas técnicas de caracterización de sólidos y superficies.