Registro:
| Documento: | Tesis Doctoral |
| Título: | Tecnología de plasma para el tratamiento de gases y aguas contaminadas |
| Título alternativo: | Plasma technology for the treatment of contaminated gases and water |
| Autor: | Zanini, Matías |
| Editor: | Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales |
| Lugar de trabajo: | Universidad de Buenos Aires - CONICET. Instituto de Física Interdisciplinaria y Aplicada (INFINA)
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| Fecha de defensa: | 2025-11-13 |
| Fecha en portada: | 2025 |
| Grado Obtenido: | Doctorado |
| Título Obtenido: | Doctor de la Universidad de Buenos Aires en el área de Ciencias Físicas |
| Departamento Docente: | Departamento de Física |
| Director: | Grondona, Diana Elena |
| Director Asistente: | Minotti, Fernando Oscar |
| Consejero: | Márquez, Adriana Beatriz |
| Jurado: | Cobelli, Pablo Javier; Clausse, Alejandro; Brühl, Sonia |
| Idioma: | Español |
| Palabras clave: | PLASMA NO TERMICO; REMEDIACION AMBIENTAL; DESCARGAS ELECTRICAS; ESPECIES REACTIVAS; TRATAMIENTO DE CONTAMINANTES; MODELADO DE DESCARGAS; REACTORES DE PLASMANON-THERMAL PLASMA; ENVIRONMENTAL REMEDIATION; ELECTRICAL DISCHARGES; REACTIVE SPECIES; CONTAMINANT TREATMENT; DISCHARGE MODELING; PLASMA REACTORS |
| Formato: | PDF |
| Handle: |
https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n7861_Zanini |
| PDF: | https://bibliotecadigital.exactas.uba.ar/download/tesis/tesis_n7861_Zanini.pdf |
| Registro: | https://bibliotecadigital.exactas.uba.ar/collection/tesis/document/tesis_n7861_Zanini |
| Ubicación: | FIS 007861 |
| Derechos de Acceso: | Esta obra puede ser leída, grabada y utilizada con fines de estudio, investigación y docencia. Es necesario el reconocimiento de autoría mediante la cita correspondiente. Zanini, Matías. (2025). Tecnología de plasma para el tratamiento de gases y aguas contaminadas. (Tesis Doctoral. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales). Recuperado de https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n7861_Zanini |
Resumen:
Las tecnologías de plasma no térmico (NTP), generadas mediante descargas eléctricas a presión atmosférica, han demostrado ser altamente efectivas en la remediación de gases y aguas contaminadas. Estas descargas producen una variedad de especies reactivas, moléculas excitadas y radiación UV que inducen reacciones químicas eficientes para la degradación de contaminantes orgánicos e inorgánicos. En este trabajo se diseñaron, construyeron y estudiaron tres reactores trielectródicos de NTP a presión atmosférica: el reactor trielectródico para el tratamiento de gases (RTG) y los reactores trielectródicos para el tratamiento de aguas (RTA 1 y 2). Los reactores trielectródicos combinan una descarga de barrera dieléctrica (DBD) con un tercer electrodo, polarizado con tensión continua, que extiende la región de plasma activo. Se evaluó la eficiencia y el rendimiento energético del RTG en la degradación de monóxido de carbono (CO) en una atmósfera de nitrógeno. Para el RTA 1 se estudió la eficiencia y rendimiento energético en la degradación del herbicida 2,4-D y los antibióticos veterinarios Lincomicina (LNC) y Oxitetraciclina (OTC). Por su parte, para el RTA 2 se estudió la eficiencia y rendimiento energético en la degradación de azul de metileno. Para cada tratamiento se realizaron diferentes diagnósticas experimentales, incluyendo la medición de los parámetros eléctricos de los reactores y los espectros de emisión de la radiación emitida por los plasmas generados. Para el RTG se realizaron curvas de cromatografía de gases para identificar subproductos del tratamiento. Para los RTA se realizaron mediciones de pH, conductividad y potencial de óxido-reducción (ORP) del agua tratada, así como la generación de ozono en la cámara del reactor. Se contrastaron los resultados experimentales con modelos teóricos desarrollados para describir la generación de especies reactivas en los reactores en función del campo eléctrico reducido y las diferentes reacciones químicas producidas en su interior. Se encontró una gran correspondencia entre los resultados experimentales y las predicciones teóricas.
Abstract:
Abstract: Non-thermal plasma (NTP) technologies, generated by electrical discharges at atmospheric pressure, have proven to be highly effective in the remediation of contaminated gases and water. These discharges produce a variety of reactive species, excited molecules, and UV radiation that induce efficient chemical reactions for the degradation of organic and inorganic pollutants. In this work, three atmospheric-pressure trielectrode NTP reactors were designed, constructed, and studied: the trielectrode reactor for gas treatment (RTG) and the trielectrode reactor for water treatment (RTA 1 and 2). The trielectrode reactors combine a dielectric barrier discharge (DBD) with a third electrode, polarized with direct current, which extends the active plasma region. The efficiency and energy yield of the RTG were evaluated in the degradation of carbon monoxide (CO) in a nitrogen atmosphere. For RTA 1, the efficiency and energy yield were studied in the degradation of the herbicide 2,4-D and the veterinary antibiotics Lincomycin (LNC) and Oxytetracycline (OTC). In the case of RTA 2, the efficiency and energy yield were studied in the degradation of methylene blue. Different experimental diagnostics were performed for each treatment, including measurements of the electrical parameters of the reactors and the emission spectra of the radiation generated by the plasmas. For the RTG, gas chromatography curves were obtained to identify treatment byproducts. For the RTA, pH, conductivity, and oxidation-reduction potential (ORP) of the treated water were measured, as well as ozone generation in the reactor chamber. The experimental results were contrasted with theoretical models developed to describe the generation of reactive species in the reactors as a function of the reduced electric field and the different chemical reactions occurring within them. A strong agreement was found between the experimental results and the theoretical predictions.
Citación:
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Zanini, Matías. (2025). Tecnología de plasma para el tratamiento de gases y aguas contaminadas. (Tesis Doctoral. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales.). Recuperado de https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n7861_Zanini
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Zanini, Matías. "Tecnología de plasma para el tratamiento de gases y aguas contaminadas". Tesis Doctoral, Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, 2025.https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n7861_Zanini
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