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http://inaoe.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1009/2409| Inactivation of common bacteria in wáter sources using nanostructured materials with enhanced photocatalytic activity | |
| Alejandra Romero-Morán | |
| Joel Molina Reyes | |
| Acceso Abierto | |
| Atribución-NoComercial-SinDerivadas | |
| Photocatalysis TiO₂ Titanium dioxide Nanomaterials and inactivation of bacteria | |
| Access to potable water is currently a major concern due to population growth and the decline in water sources. One of the strategies to guarantee access to clean water is wastewater treatment, where disinfection plays a key role in the removal of pathogens from water, guaranteeing its purification. However, traditional disinfection methods present several disadvantages such as, among others, the production of harmful byproducts. To overcome these disadvantages, Advanced Oxidation Processes (AOPs) emerge as a viable alternative to remove pollutants from contaminated water via generation of oxidizing agents at ambient conditions, that can result in their complete mineralization or transformation into harmless products. Among the AOPs, heterogeneous photocatalysis stands out for its high efficiency for the removal of a wide variety of pollutants. One of the most used photocatalysts is titanium dioxide (TiO₂) because of its good photocatalytic activity, relatively low cost, and high stability toward photocorrosion. Nevertheless, one of the major limitations faced by the application of photocatalytic processes is the low transfer efficiency of the mass and photon. Reactor design can help us to work around these limiting factors of photocatalysis. Photocatalytic reactors with immobilized catalyst present a good photon transfer and no need for catalyst filtration after the photocatalytic disinfection is performed. However, the low contact between photocatalyst surface area and treated water causes a slowmass transfer. To overcome this limitation, the use of photocatalytic nanomaterials in the fabrication of coatings for the reactor’s walls could be a good alternative. This is because the minuscule size of nanostructures offers more surface area per unit mass, thus directly impacting on photocatalysis which is a surface phenomenon. Actualmente, el acceso al agua potable es un tema realmente preocupante debido al crecimiento poblacional y a la disminución de los recursos hídricos. Una de las estrategias para garantizar el acceso al agua limpia es el tratamiento de aguas residuales, donde la desinfección desempeña un papel clave en la eliminación de patógenos del agua, garantizando su potabilización. Sin embargo, los métodos tradicionales de desinfección presentan varias desventajas, como la producción de subproductos nocivos. Para superar estas desventajas, los procesos de oxidación avanzada (POAs) surgen como una alternativa viable para eliminar los contaminantes presentes en el agua contaminada mediante la generación en condiciones ambientales de agentes oxidantes que promueven la mineralización completa de dichos contaminantes o su transformación en productos inofensivos. Dentro de los POAs, la fotocatálisis heterogénea destaca por su alta eficiencia para la eliminación de una amplia variedad de contaminantes. Uno de los fotocatalizadores más utilizados es el dióxido de titanio (TiO₂) debido a su buena actividad fotocatalítica, su bajo costo y su alta estabilidad frente a la fotocorrosión. Sin embargo, una de las principales limitaciones que enfrenta la aplicación de procesos fotocatalíticos, es la baja eficiencia de transferencia de masa y de fotones. El diseño de reactores puede ayudarnos a solucionar estos inconvenientes. Los reactores fotocatalíticos de lecho fijo (cuyo catalizador se inmoviliza en una de sus paredes) presentan una buena transferencia de fotones además de que no se tiene la necesidad de filtrar el catalizador después de realizar la desinfección fotocatalítica. Sin embargo, el bajo contacto entre la superficie del fotocatalizador y el agua tratada provoca una transferencia de masa lenta. Para superar esta limitación, el uso de nanomateriales fotocatalíticos en la fabricación de recubrimientos para las paredes de los reactores podría ser una buena alternativa. Esto se debe a que el tamaño diminuto de las nanoestructuras ofrece más área superficial por unidad de masa, lo que impacta directamente en la fotocatálisis debido a que es un fenómeno superficial. El uso de nanomateriales puede implicar posibles mejoras en términos de reactividad. | |
| Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica | |
| 22-08-2022 | |
| Tesis de doctorado | |
| Inglés | |
| Estudiantes Investigadores Público en general | |
| Romero Morán, María Alejandra, (2022), Inactivation of common bacteria in wáter sources using nanostructured materials with enhanced photocatalytic activity, Tesis de Doctorado, Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica. | |
| ELECTRÓNICA | |
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| Aparece en las colecciones: | Doctorado en Electrónica |
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