Vai al contenuto principale
Oggetto:
Oggetto:

PROCESSI DI OSSIDAZIONE AVANZATA CON LUCE SOLARE: FONDAMENTI E APPLICAZIONI AMBIENTALI

Oggetto:

Advanced OXIDATION PROCESSES WITH SUNLIGHT: FUNDAMENTALS AND APPLICATIONS ENVIRONMENTAL

Oggetto:

Anno accademico 2015/2016

Codice dell'attività didattica
MFN1519
Docenti
Prof. Giuseppe Spoto (Titolare del corso)
Prof. Gabriele Ricchiardi (Titolare del corso)
Prof. Alessandra Bianco Prevot (Titolare del corso)
Corso di studi
Laurea Magistrale in Chimica Industriale
Laurea Magistrale in Chimica Industriale
Anno
2° anno
Tipologia
A scelta dello studente
Crediti/Valenza
4
SSD dell'attività didattica
CHIM/01 - chimica analitica
Modalità di erogazione
Tradizionale
Lingua di insegnamento
Italiano
Modalità di frequenza
Lezioni frontali facoltative; laboratorio obbligatorio
Tipologia d'esame
Orale
Propedeutico a
preparazione della tesi nel settore
thesis preparation in the AOP filed
Oggetto:

Sommario insegnamento

Oggetto:

Obiettivi formativi

Lo studente dovrà aver acquisito i fondamenti teorici ed applicativi dei
processi di ossidazione avanzata ed essere in grado di progettare,
eseguire e valutare i risultati di esperimenti in questo settore.

The student must have acquired the theoretical foundations and
application of advanced oxidation processes and be able to design,
execute and evaluate the results of experiments in this area.

Oggetto:

Risultati dell'apprendimento attesi

Lo studente dovrà sapersi orientare tra le tecniche di analisi per i
processi in continuo e valutare criticamente la scelta dell'approccio in
funzione del parametro da controllare .

The student will know how to steer between the analytical techniques for
continuous processes and critically evaluate the choice of the function of
the parameter to be controlled.

Oggetto:

Modalità di insegnamento

La metodologia didattica consiste in lezioni frontali (CFU 2,5; N. ore 20) e in attività di laboratorio (CFU 1,5; N. ore 24). La partecipazione alle lezioni è facoltativa ma consigliata, mentre si richiede la partecipazione obbligatoria al laboratorio.

The teaching method consists of lectures (2.5 CFU; 20 Hours) and in laboratory practice (1.5 CFU; 24 Hours). The participation to the lectures is optional but strongly recommended, while the participation to the  laboratory is mandatory.

Oggetto:

Modalità di verifica dell'apprendimento

Esame orale

Oral exam

Oggetto:

Attività di supporto

Laboratorio sperimentale di sintesi e caratterizzazione di fotocatalizzatori, con varie tecniche analitiche.

Experimental laboratory for the synthesis and characterization of a photocatalyst, employing different analytical techniques.

Oggetto:

Programma

Il corso prevede una prima parte dove verranno trattati aspetti generali
del controllo di processo, come base formativa alle applicazioni per i
processi di ossidazione avanzata (AOP); successivamente verranno
illustrati i fondamenti e le applicazioni di AOP, con particolare attenzione
alle applicazioni a sistemi reali.Processi fotocatalitici indotti su TiO2; studio delle
proprietà elettroniche del materiale e di fenomeni di adsorbimento e
degradazione di molecole-modello per via spettrofotometrica.
Applicazione di metodi di ossidazione avanzata (AOP) chimici e fotoindotti
a percolati e reflui acquosi. Controllo analitico di AOP: analisi del processo
primario di abbattimento; identificazione ed evoluzione delle specie
intermedie transienti; studio dei processi di mineralizzazione e della
natura dei prodotti finali. Valutazione della tossicità dei reflui.
Applicazione a sistemi reali: trattamenti avanzati di potabilizzazione delle
acque;  degradazione AOP di inquinanti aromatici presenti in
percolati di aree industriali; trattamento di effluenti da tintoria.
Applicazioni su scala della fotocatalisi: presentazione dell’impianto solare
UE di Almeria (E). Materiali innovativi per la depurazione dell’aria
(piastrelle, cementi ed asfalti fotocatalitici, ecc.) Le esercitazioni
sperimentali verteranno su: a) Studio con spettroscopia elettronica e
vibrazionale delle caratteristiche elettroniche e di superficie di
fotocatalizzatori a base TiO2 e della evoluzione di specie molecolari
adsorbite durante il processo di degradazione . b) Trattamenti di
degradazioni fotoassistita (foto-Fenton, fotocatalisi, fotolisi) di inquinanti
organici recalcitranti presenti in reflui liquidi reali e simulati, in celle
(solarbox) e in reattori anulari da laboratorio, irraggiando con luce UV e/o
solare. Ottimizzazione dei principali parametri operativi. Analisi dei vari
stadi dei trattamenti mediante: i) monitoraggio del processo primario di
abbattimento (HPLC, spettrofotometria UV-vis), ii) studio dell’evoluzione
della mineralizzazione (analisi di TOC, IC dei prodotti ionici, analisi GC dei
prodotti finali gassosi); iii) identificazione degli intermedi di degradazione
transienti.

The first part of the course will deal with general aspects of process
control as a basis for applications to advanced oxidation processes (AOP).
The fundamentals and applications of AOP will be then discussed, with
particular emphasis on real systems. Implementation and monitoring of processes of cleaning up wastewater. Applications and control of
innovative decontamination treatments.  Introduction to
photochemical processes and their possible applications. Photo-induced
processes on TiO2; study of electronic properties of materials,
spectrophotometric study of adsorption and degradation of organic
model molecules. Application of AOP to waste waters treatment.
Analytical control of AOP: analysis of the primary degradation process,
identification and evolution of the transient intermediate species, study
of the mineralization processes and identification of final products.
Application to real systems: advanced water purification treatments,  degradation of aromatic pollutants present in leachates of industrial areas; treatment of effluents from textile industry. Actual applications of photocatalysis: solar plant of
Almeria (E); innovative materials for air purification (photocatalytic tiles,
cement, asphalt , etc.). The laboratory class will include: a)
study by electronic and vibrational spectroscopies of the electronic
characteristics and surface features of TiO2-based fotocatalysts and of
the evolution of adsorbed molecular species during the degradation
process. b) photoassisted degradation treatments (photo-Fenton,
photocatalysis, photolysis) of recalcitrant organic pollutants in real and
simulated wastewater, irradiated with UV or solar light. Optimization of
the main operating parameters. Monitoring of the process at its different
steps: i) monitoring of the primary degradation (HPLC, UV-vis
spectrophotometry), ii) study of the mineralization (TOC analysis, IC
product ions, GC analysis of gaseous end products) iii) identification of
transient intermediates .

Testi consigliati e bibliografia

Oggetto:

Serpone, Nick / Pelizzetti, Ezio, *Photocatalysis, *Fundamentals and
Applications, 1989 John Wiley & Son
materiale online sulla pagina web del corso

Serpone, Nick / Pelizzetti, Ezio, *Photocatalysis, *Fundamentals and
Applications, 1989 John Wiley & Son
Files available online on the course webpage



Oggetto:

Note

Frequenza obbligatoria per il laboratorio e consigliata per la teoria

Attendance: required for the laboratory and recommended for the theory

Oggetto:
Ultimo aggiornamento: 18/05/2016 11:54
Non cliccare qui!