Materiales de PLA y TPU soportados con TiO2 para su uso en eliminación fotocatalítica de contaminantes

  • Mejía Correa, María Isabel (Investigador principal)
  • Valencia Hurtado, Sergio Humberto (Coinvestigador)
  • Gonzalez Higuita, Edward (Coinvestigador)

Detalles del proyecto

Descripción

En los últimos años se ha creado una mayor conciencia sobre la importancia de generar procesos que sean amigables con el medio ambiente y que lleven a la reducción de los efectos contaminantes que generan dichos procesos. El objetivo de desarrollo sostenible número 13 “acción por el clima” está enfocado en la búsqueda de soluciones que propendan por el mejoramiento del medio ambiente. La creciente demanda de procesos limpios y amigables con la naturaleza genera la necesidad de reducir la diversidad y cantidad de contaminantes que se descargan actualmente en los efluentes. La gran actividad industrial y los avances tecnológicos han generado una variedad de compuestos gaseosos y líquidos extremadamente tóxicos, los cuales son descargados directamente al ambiente, ocasionando efectos nocivos sobre la salud y el bienestar de las personas, así como daños generalizados a la vegetación, la fauna y el entorno.

En este proyecto se plantea el desarrollo de materiales fotoactivos funcionalizados con dióxido de titanio para su implementación de eliminación de contaminantes líquidos, mediante tecnologías de activación fotocatalítica. En el proyecto se propone modificar diversos tipos de materiales como los de impresión 3D, entre ellos el ácido poliláctico (PLA) y el poliuretano termoplástico (TPU), para otorgarles propiedades ópticas y catalíticas que potencien su empleo en procesos de eliminación de contaminantes líquidos.

Para la preparación de los recubrimientos sobre los materiales 3D se emplearán técnicas de pretratamiento fáciles y accesibles que modificarán la superficie del material, para posteriormente ser recubiertos con un fotocatalizador por diferentes métodos de impregnación física. Los materiales serán evaluados en la eliminación de distintos de contaminantes líquidos como son los colorantes y en la eliminación de manchas (procesos de autolimpieza). Los materiales implementados al ser obtenidos por métodos baratos y de fácil aplicación incrementarán su valor agregado y tendrán un alto impacto en el mejoramiento del medio ambiente al disminuir la descarga de efluentes contaminados.

Objetivo

Objetivo General:
Desarrollar materiales soportados con TiO2 a partir de materiales poliméricos 3D (PLA y TPU) empleando métodos físicos de fácil implementación para su uso en procesos fotocatalíticos de eliminación de contaminantes líquidos y autolimpieza.

Objetivos específicos:
-Evaluar diferentes materiales como poliméricos 3D (PLA y TPU) para el soporte del TiO2, que proporcione una mejor interacción entre la fase fotoactiva y el material de soporte.
-Analizar diferentes métodos sencillos de pretratamiento del material de soporte que permitan la funcionalización y/o simple modificación de la superficie de los materiales para favorecer la mejor deposición y distribución del fotocatalizador.
-Determinar la capacidad de fotodegradación de los materiales soportados en la eliminación de contaminantes líquidos y procesos de autolimpieza, evaluando el impacto de los diferentes métodos de pretratamiento y de impregnación del TiO2.

Resultados esperados

En el proyecto se obtendrán nuevos materiales fotoactivos a partir del uso de materiales de impresión 3D (PLA y TPU) como material de soporte para el fotocatalizador, los cuales se esperan posean propiedades de autolimpieza en la eliminación de manchas y en la eliminación de contaminantes líquidos como son los colorantes. El uso de materiales PLA y TPU al ser usados en impresión 3D permiten que a futuro se puedan diseñar objetos con formas geométricas especiales adaptadas al posible uso de los mismos y que posean propiedades fotoactivas de autolimpieza y de descontaminación.

1 Articulo aceptado (producto tipo B - Categoría Q2)
1 Participación en evento nacional o internacional
Participación o creación de red con aplicaciones ambientales entre las entidades participantes del proyecto.
1 Formación estudiante - Acta entrega de trabajo de grado
1 Vinculación estudiante maestría (TdeA)
1 Vinculación estudiante pregrado
1 Vinculación estudiante en semillero de investigación
Título cortoMateriales de PLA y TPU
SiglaMateriales de PLA y TPU
EstadoActivo
Fecha de inicio/Fecha fin22/01/2430/01/25

Objetivos de desarrollo sostenible de las Naciones Unidas

En 2015, los estados miembros de las Naciones Unidas acordaron 17 Objetivos de desarrollo sostenible (ODS) globales para erradicar la pobreza, proteger el planeta y garantizar la prosperidad para todos. Este proyecto contribuye al logro de los siguientes ODS:

  • ODS 6: Agua limpia y saneamiento
  • ODS 13: Acción por el clima

Palabras clave

  • Materiales de PLA y TPU