Puesta a punto de un método para determinar la eficacia de eliminación de NO2 atmosférico mediante superficies fotocatalíticas

Gómez García, Victor (2020). Puesta a punto de un método para determinar la eficacia de eliminación de NO2 atmosférico mediante superficies fotocatalíticas. Proyecto Fin de Carrera / Trabajo Fin de Grado, E.T.S.I. Industriales (UPM).

Description

Title: Puesta a punto de un método para determinar la eficacia de eliminación de NO2 atmosférico mediante superficies fotocatalíticas
Author/s:
  • Gómez García, Victor
Contributor/s:
  • Fuente García-Soto, María del Mar de la
  • Narros Sierra, Adolfo
Item Type: Final Project
Degree: Grado en Ingeniería Química
Date: October 2020
Subjects:
Freetext Keywords: superficies fotocatalíticas, fotocatálisis, cromatografía iónica, tubos pasivos, espectrofotometría
Faculty: E.T.S.I. Industriales (UPM)
Department: Ingeniería Química Industrial y del Medio Ambiente
Creative Commons Licenses: Recognition - No derivative works - Non commercial

Full text

[img]
Preview
PDF - Requires a PDF viewer, such as GSview, Xpdf or Adobe Acrobat Reader
Download (3MB) | Preview

Abstract

Las emisiones de gases a la atmósfera que se producen en el día a día por parte de los vehículos, las industrias o los hogares son los responsables del grave problema de la contaminación atmosférica en los núcleos urbanos. Los efectos negativos que provoca la contaminación atmosférica sobre el medio ambiente y la salud hacen que sea urgente la adopción de medidas por parte de los gobiernos a todas las escalas. Las medidas a adoptar consisten en la reducción de las emisiones a la atmósfera, actuando sobre las fuentes de emisión, y/o en la eliminación de los contaminantes de la atmósfera. Dentro de este último grupo de medidas la fotocatálisis es una alternativa que se puede emplear para la reducción de la concentración de NO2 en la atmósfera. Para ello se emplea una superficie fotocatalítica basada en una suspensión de TiO2 que actúa como absorbente y en cuya superficie se produce la oxidación del NO2 a ion NO3- por acción de la radiación solar. Mediante la aplicación de la suspensión del fotocatalizador en superficies dentro de los núcleos urbanos, como carreteras, aceras, tejados o paredes, es posible eliminar parte dicho contaminante de la atmósfera. La eficacia de las superficies fotocatalíticas puede determinarse en el laboratorio empleando un procedimiento normalizado que se describe en la norma UNE-ISO 22197. En él la eficacia del fotocatalizador se mide a partir de la reducción de la concentración de NO2 que hay en una corriente de aire que fluye por el interior de un reactor en el que se encuentra la superficie fotocatalítica irradiada por una lámpara ultravioleta. [1] En este trabajo se pone a punto un método de determinación de la actividad fotocatalítica que se basa en la exposición de las superficies del fotocatalizador a la luz solar y en contacto con el aire ambiente. La eficacia se determina a partir de la masa de ion nitrato que se forma en la superficie del fotocatalizador. Esta metodología proporciona medidas de la eficacia más realistas dado que su determinación se realiza en las condiciones ambientales a las que se va a exponer el fotocatalizador en su aplicación real. En este proceso se ha empleado la cromatografía iónica como técnica de análisis para determinar la cantidad de nitrato que se forma en la superficie del catalizador. Los resultados demuestran la capacidad de la suspensión para retener nitrato, con una masa media formada del anión igual a 1597,7 μg en una semana. Para la determinación de la concentración de NO2 en la atmósfera se colocaron tubos pasivos tipo Palmes que estuvieron expuestos cerca de las superficies fotocatalíticas y durante el mismo periodo de exposición. EL objetivo es poder establecer correlaciones entre la concentración de NO2 en el aire y la cantidad de ion nitrato fijado en la superficie fotocatalítica. Dado que los periodos de exposición de las superficies fotocatalíticas fueron de una semana y que el periodo de exposición recomendado para para los tubos Palmes convencionales es de tres a cuatro semanas, se ha estudiado en este trabajo la posibilidad de utilizar unos tubos Palmes más cortos que podrían utilizarse para medir el NO2 empleando periodos de exposición de una semana. El estudio de fiabilidad se llevó a cabo colocando tubos Palmes en la Estación de Calidad del Aire de Castellana de la Red del Ayuntamiento de Madrid que proporciona datos horarios de la concentración de NO2 que se emplearon como referencia para calibrar los tubos pasivos. Después del periodo de exposición de una semana los tubos Palmes se analizaron en el laboratorio empleando el método espectrofotométrico de Griess-Saltzman. Los resultados obtenidos expresados como factor de corrección fueron 1,16 y 0,98 para los tubos cortos y largos respectivamente. Estos factores toman valores muy cercanos a la unidad, lo que indica una correlación aceptable entre las medidas de la Estación de Calidad del Aire y los tubos pasivos tipo Palmes. Debido a la declaración del Estado de Alarma por la situación sanitaria originada por el COVID-19 solo fue posible realizar un par de ensayos de una semana de duración cada uno, pero los resultados obtenidos con la metodología desarrollada, tanto para medir la eficacia fotocatalítica como para determinar la concentración de NO2 en la atmósfera urbana empleando tubos de difusión tipo Palmes más cortos, han dado buenos resultados que se espera completar en investigaciones futuras.

More information

Item ID: 65076
DC Identifier: http://oa.upm.es/65076/
OAI Identifier: oai:oa.upm.es:65076
Deposited by: Biblioteca ETSI Industriales
Deposited on: 02 Dec 2020 08:41
Last Modified: 28 Dec 2020 23:30
  • Logo InvestigaM (UPM)
  • Logo GEOUP4
  • Logo Open Access
  • Open Access
  • Logo Sherpa/Romeo
    Check whether the anglo-saxon journal in which you have published an article allows you to also publish it under open access.
  • Logo Dulcinea
    Check whether the spanish journal in which you have published an article allows you to also publish it under open access.
  • Logo de Recolecta
  • Logo del Observatorio I+D+i UPM
  • Logo de OpenCourseWare UPM