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UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE QUERÉTARO

Nombre del proyecto: DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE UN REACTOR PARA PRUEBA DE DEGRADACIÓN DE COMPUESTOS ORGÁNICOS

Empresa: UTEQ

Memoria que como parte de los requisitos para obtener el título de: TÉCNICO SUPERIOR UNIVERSITARIO EN QUÍMICA ÁREA DE TECNOLOGÍA AMBIENTAL

Presenta: PAULÍN HERNÁNDEZ BIBIANA

Asesor de la UTEQ M. en I. María Elena RodríguezUgarte

Asesor de la Empresa M. en I. María Elena Rodríguez Ugarte

Santiago de Querétaro, Qro. agosto 2012

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RESUMEN En este trabajo se estudia la conversión fotocatalítica de una corriente gaseosa de 2-butanona en productos orgánicos menos dañinos al ambiente. Para ello se diseño y construyo un reactor que cuenta con una lámpara de luz ultravioleta como fuente de energía y dióxido detitanio integrado en el seno de un geopolímero. Para que un proceso fotocatalítico sea eficiente debe utilizar un catalizador adecuado, lo cual implica que éste disponga de una amplia banda energética, estabilidad frente a la corrosión, de bajo costo y con características fisicoquímicas que le permitan actuar como catalizador. Aun que hasta la fecha se han empleado gran variedad de semiconductorescomo TiO2, ZnO, ZrO2, CdS, MoS2, Fe2O3, WO3, y algunas de sus combinaciones, se ha observado que el que cumple un mayor número de las mencionadas propiedades y presenta mejor comportamiento fotocatalítico y rendimiento cuántico es el TiO 2. Para llevar a cabo estos experimentos a escala de laboratorio, se ha utilizado un reactor fotocatalítico equipado con un sistema interno de radiación UV,geopolímero y un compuesto orgánico que en este caso fue la 2-butanona. Los análisis se llevaron a cabo por cromatografía de gases (GC). (Palabras Clave: Fotocatalítico, Geopolímero, Reactor)

ABSTRACT In this project is studied the photocatalytic conversion of a gas stream of 2butanone in organic products less harmful to the environment. For this purpose a reactor designed and built which has anultraviolet lamp as the source of energy and titanium dioxide integrated within a geopolymer. For a photocatalytic process is efficient to use a suitable catalyst, which means that it has a wide energy band, stability against corrosion, low cost and with physicochemical characteristics which enable it to act as a catalyst. Although to date have used a variety of semiconductors as TiO2, ZnO, ZrO2, CdS,MoS2, Fe2O3, WO3, and some of their combinations, it has been observed that meets more of the aforementioned properties and has better performance and quantum efficiency is photocatalytic TiO2. To carry out these scale experiments into the lab have used a photocatalytic reactor equipped with an internal UV system, geopolymer and an organic compound which in this case was the 2-butanone. Theanalyzes were conducted by gas chromatography (GC).

DEDICATORIA Este trabajo va dedicado a cada integrante de mi familia ya que me han enseñado a ser una persona responsable, fuerte y segura para alcanzar todo lo que me he propuesto. Con cariño Para mis padres Guadalupe Hernández y Raúl Paulín porque sin ustedes nada de esto sería posible, además de enseñarme a amar y afrontar las cosas como son ysiempre luchar por mis ideales sin importar los obstáculos que se vengan, siempre he valorado eso de ustedes y les prometo ponerlo en práctica en toda mi vida, gracias por ser la luz de mi vida. A mis hermanos Karla Yareli, Raúl e Ismael Paulín Hernández, que siempre me vieron como un ejemplo a seguir, y que me impulsaron a poner todo mi esfuerzo y entusiasmo en cada cosa que realizaba, son unamotivación en mi vida para poder demostrarles y enseñarles que a pesar de todas las barreras y obstáculos, siempre es posible llegar hasta donde uno se propone, si se tiene entrega y decisión.

AGRADECIMIENTOS Agradezco a Dios por permitirme llegar a esta instancia y por siempre estar conmigo, iluminándome el camino para siempre cumplir mis metas y hacer de mis sueños una realidad. A la...