Purificación de Aire a Través de Pinturas Fotocatalíticas

Abstract

La fotocatálisis heterogénea, empleando dióxido de titanio (TiO2) como fotocatalizador, es uno de los métodos utilizados para la degradación de contaminantes aéreos, los cuales pueden dañar la salud de las personas. En los últimos años se han desarrollado materiales de construcción que incorporan TiO2 dentro de su formulación para otorgarles propiedades purificadoras de aire. Sin embargo, en la mayoría de los casos, para su activación hacen uso de la radiación UV, la cual es solo el 4% de la energía del espectro de luz solar. Existen diversos procesos para extender el espectro de absorción de radiación del TiO2 a la región visible. En la presente tesis se desarrollaron pinturas conteniendo diversos tipos y cantidades de TiO2. Estas pinturas se evaluaron, bajo diversas condiciones de operación, para la degradación de: i) NO en un fotorreactor ISO de laboratorio bajo iluminación UV, ii) acetaldehído en un fotorreactor de laboratorio tipo placas planas y utilizando radiación visible. En ambos casos se encontró que la máxima velocidad de reacción se alcanzaba cuando la humedad relativa era mínima y la radiación máxima. Por otra parte, el cálculo de diversas eficiencias permitió la comparación de las mismas pinturas fotocatalíticas empleadas en los diferentes sistemas experimentales. Además, y en base al mecanismo de reacción y balances de materia y radiación, se desarrolló un modelo para la oxidación fotocatalítica de acetaldehído llevada a cabo con lámparas de luz visible que tiene en cuenta la variación de TiO2 en la pintura. Con este modelo se pudo correlacionar satisfactoriamente las concentraciones medidas con las simuladas. A su vez, se escaló exitosamente el proceso para llevar a cabo la degradación de acetaldehído usando lámparas de luz visible en un fotorreactor escala banco tipo cámara que simulaba una habitación.Finalmente, y de acuerdo a los resultados alcanzados, tanto a escala laboratorio como a escala banco, se puede concluir que las pinturas fotocatalíticas elaboradas son una tecnología prometedora para la descontaminación de aire.