Mario Villares Cañón Ins Pons d'Icart Tarragona "El canvi climàtic s’agreuja, el planeta s’escalfa cada vegada més, i cap govern proposa solucions reals per trobar la manera de revertir el problema. La química ha tingut un paper clau el desenvolupament de l’escalfament global, i és en ella on podem trobar la solució. És aquí on podem trobar projectes de química verda i sostenible, per tal d’aportar petits grans de sorra per poder evitar les conseqüències del canvi climàtic. La fotocatàlisi, també anomenada fotosíntesi urbana, ja que la seva reacció és desencadenada per la llum fent excitar l’òxid de titani (TiO2) , és capaç de reduir el diòxid de nitrogen (NO2) produït per les combustions internes dels cotxes, que provoca la formació d’ozó troposfèric en les grans ciutats, agent principal de l’smog fotoquímic. Tarragona una ciutat molt industrialitzada amb un dels punts petroquímics d’Europa, es troba en una situació delicada vers aquest gas. La reacció dels compostos orgànics volàtils provinents de les flamarades de les petroquímiques en reaccionar amb el diòxid de nitrogen (NO2) generen compostos derivats del benzè a més d’estar associat a la formació de l’1,3 – butadiè, molt present a la nostra ciutat i d’alt caràcter mutagen. Investigació del problema, experimentació amb el procés de la fotocatàlisi i un pla de projecte per la ciutat és el que inclou aquest treball." Ciències i tecnologia: Cientificotècnic Química

1. Investigació de la
fotocatàlisi i
aplicació a la ciutat
de Tarragona.
Química verda. Reducció de NO2 per fotocatàlisi de TiO2
Mario Villares Cañón
Treball de Recerca
Institut Pons d’Icart
Any 2019
Tutora: Teresa Fortuny

2. Espera un moment.
Foto què?
Investigació de
la fotocatàlisi i
aplicació a la
ciutat de
Tarragona.

3. Per què la fotocatàlisi?
Investigació de
la fotocatàlisi i
aplicació a la
ciutat de
Tarragona.

4. Objectius i hipotesi del
treball.
Investigació de
la fotocatàlisi i
aplicació a la
ciutat de
Tarragona.
‘’ ens proposem demostrar
mitjançant l’experimentació al
laboratori, l’efectivitat de la
fotocatàlisi de TiO2 per reduir NO2 ‘’
Suposem que el grau de rendiment de la
fotocatàlisi augmenta a mesura que
afegim TiO2

5. BLOC 1 BLOC 3 BLOC 4BLOC 2
Problemàtica
amb el NO2
Aplicació a
Tarragona
Experimentació
al laboratori
Fotocatàlisi

6. BLOC 1 BLOC 3 BLOC 4BLOC 2
Problemàtica
amb el NO2
Aplicació a
Tarragona
Experimentació
al laboratori
Fotocatàlisi

7. Bloc 1. Problemàtica
del NO2
Investigació de
la fotocatàlisi i
aplicació a la
ciutat de
Tarragona.

8. Bloc 1. Problemàtica
del NO2
Investigació de
la fotocatàlisi i
aplicació a la
ciutat de
Tarragona.

9. Bloc 1. Problemàtica
del NO2
Investigació de
la fotocatàlisi i
aplicació a la
ciutat de
Tarragona.

10. BLOC 1 BLOC 3 BLOC 4BLOC 2
Problemàtica
amb el NO2
Aplicació a
Tarragona
Experimentació
al laboratori
Fotocatàlisi

11. Bloc 2. Fotocatàlisi.
Investigació de
la fotocatàlisi i
aplicació a la
ciutat de
Tarragona.

12. Bloc 2. Fotocatàlisi.
Investigació de
la fotocatàlisi i
aplicació a la
ciutat de
Tarragona.
3 NO2 + 2 OH` → 2 NO3
- + NO + H2O
(NO3
-) (ads) + H2O (l) → HNO3 (aq)

13. BLOC 1 BLOC 3 BLOC 4BLOC 2
Problemàtica
amb el NO2
Aplicació a
Tarragona
Experimentació
al laboratori
Fotocatàlisi

14. Bloc 3. Experimentació
al laboratori.
Investigació de
la fotocatàlisi i
aplicació a la
ciutat de
Tarragona.
(NO3
-) (ads) → HNO3 (aq)
‘’Al recollir aquest determinat volum d’aigua de les
plaques, podrem determinar mitjançant una
valoració àcid base la concentració de HNO3 fent que
a major concentració major activitat de la
fotocatàlisi, o el que és el mateix contra menys pH
més activitat fotocatalítica‘’

15. Bloc 3. Experimentació
al laboratori.
Investigació de
la fotocatàlisi i
aplicació a la
ciutat de
Tarragona.

16. Bloc 3. Experimentació
al laboratori.
Investigació de
la fotocatàlisi i
aplicació a la
ciutat de
Tarragona.
Radiació de les plaques als rajos Uv: 15 + 40. (λ = 270 nm)
Formació de NO2 a través de la reacció:
4 HNO3 (aq) + Cu (s) ↔ Cu(NO3)2 (aq) + 2 NO2 (g) + 2 H2O (l)
Volum de NO2 alliberat: (0,673 dm3 de NO2 )
Rentat de plaques amb 200 ml d’aigua.

17. Bloc 3. Experimentació
al laboratori.
Investigació de
la fotocatàlisi i
aplicació a la
ciutat de
Tarragona.

18. Bloc 3. Experimentació
al laboratori.
Investigació de
la fotocatàlisi i
aplicació a la
ciutat de
Tarragona.

19. Bloc 3. Experimentació
al laboratori.
Investigació de
la fotocatàlisi i
aplicació a la
ciutat de
Tarragona.
7.8
8
8.2
8.4
8.6
8.8
9
9.2
9.4
9.6
9.8
0% 3% 6% 9% 12%
pHdelesmostresobtingude(y)
(plaques) % en massa de TiO2 (x)

20. Bloc 3. Experimentació
al laboratori.
Investigació de
la fotocatàlisi i
aplicació a la
ciutat de
Tarragona.
No podem afirmar que la disminució
de pH es degut a l’activitat
fotocatalítica per fatla de mitjans.

21. BLOC 1 BLOC 3 BLOC 4BLOC 2
Problemàtica
amb el NO2
Aplicació a
Tarragona
Experimentació
al laboratori
Fotocatàlisi

22. Bloc 4. Aplicació a
Tarragona
Investigació de
la fotocatàlisi i
aplicació a la
ciutat de
Tarragona.
Plantjament d’uns objectius de treball
per a l’aplicació a Tarragona.
Estudis de l’aire de la Generalitat

23. Bloc 4. Aplicació a
Tarragona
Investigació de
la fotocatàlisi i
aplicació a la
ciutat de
Tarragona.

24. Bloc 4. Aplicació a
Tarragona
Investigació de
la fotocatàlisi i
aplicació a la
ciutat de
Tarragona.

25. Bloc 4. Aplicació a
Tarragona
Investigació de
la fotocatàlisi i
aplicació a la
ciutat de
Tarragona.

26. Conclusions del treball
Investigació de
la fotocatàlisi i
aplicació a la
ciutat de
Tarragona.