Aplicación del óxido grafeno como mediador redo, en la reducción de contaminantes por un consorcio anaerobio,bajo condiciones metanogénicas y sulfato-redutoras.

Abstract

"Actualmente, los serios problemas de contaminación de diferentes cuerpos agua demandan estrategias seguras, robustas, eficaces y competitivas para su tratamiento. Procesos de tratamiento biológico se han colocado como una plataforma efectiva para el tratamiento de cuerpos de agua con diferentes contaminantes; no obstante, con la desventaja de presentar velocidades de reacción lentas. Es por lo anterior, que se han implementado estrategias como el uso de mediadores redox (MR) que permiten acelerar la transferencia de electrones entre el donador primario y aceptor final de electrones. La capacidad del óxido de grafeno (OG), material a base de carbono, como MR para reducir diferentes contaminantes ha sido pobremente estudiada, a pesar de las propiedades atractivas de este material como su alta capacidad de transferencia de electrones, gran cantidad de grupos oxigenados, su resistencia mecánica y alta superficie específica. En el presente trabajo se comprobó la capacidad como MR del OG, al aumentar la velocidad de reducción del colorante rojo reactivo 2 (RR2) bajo condiciones metanogénicas y sulfato reductoras. Por otro lado, el OG actuó como un MR efectivo al aumentar la velocidad de reducción del 3-cloronitrobenceno (3-CNB) bajo condiciones abióticas con sulfuro como donador de electrones. Sin embargo, el OG, no actuó como un MR efectivo en presencia del compuesto 3CNB bajo condiciones metanogénicas y sulfatoreductoras. Lo anterior se pudo deber a un efecto de “envoltura” de los componentes celulares presentes en el medio, debido a la lisis celular generada por el contaminante, los cuales inhibieron la transferencia de electrones hacia el contaminante."

"Nowadays, the serious water pollution problems require safe, robust, efficient and competitive strategies for their treatment. Biological treatment systems have been placed as an effective platform for the processing of water bodies with different pollutants, with the disadvantage of slow reaction rates. To accelerate the electron transfer between the primary electron donor and final electron acceptor the use of redox mediators (RM) have been implemented. The capacity of graphene oxide (GO), carbon based material, to serve as RM to reduce different pollutants have been poorly studied, despite the attractive properties such as high electron transfer capability, many oxygenated groups, mechanical strength and high specific surface. In this thesis the capacity of the GO as RM was found, it increased the reduction rate of red reactive 2 (RR2) under methanogenic and sulfate-reducing conditions. On the other hand, the GO acted as an effective RM increasing the reduction rate of 3-chloronitrobenzene (3-CNB) under abiotic condition using sulfide as an electron donor. However, the OG, in the presence of 3CNB under methanogenic and sulfate reducing conditions, did not act as an effective RM. This could be due to an “envelope” effect of the cellular components present in the medium due to cell lysis caused by the contaminant, which inhibited the electron transfer to the contaminant."