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Justificación del proyecto
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La contaminación de aguas se ha vuelto más opresivos con los años porque tanto el crecimiento demográfico como la expansión per cápita del consumo de materiales y energía aumentan las cantidades de desechos que van al ambiente. Asimismo, muchos materiales muy utilizados en la industria como innumerables productos químicos orgánicos sintéticos, no son biodegradables y se acumulan en los efluentes. Con ello los contaminantes generados por las diferentes industrias en la ciudad de Arequipa se a visto afectada debido a que no se puede remediar fácilmente las aguas residuales industriales y por ello es que no se pueden reutilizar para otros fines.
En un estudio de Estados Unidos han aplicado radicales sulfato (SO4-) como antioxidante que puede servir en la degradación de contaminantes orgánicos aromáticos de aguas residuales. Para este estudio se utilizaron métodos computacionales a nivel cuántico mediante el uso de la Teoría Funcional de la Densidad. Un grupo multicentro (Estados Unidos, Israel, China) evaluó el ferrato hexavalente para remover contaminantes aromáticos mediante el desarrollo de un modelo de relación cuantitativa estructura actividad (QSAR)
Según recientes investigaciones en Francia y en la India se han encontrado que vienen investigando técnicas electroquímicas para limpiar el agua, éstos orientados a limpiar de Pd, Cd, Ni, Hg. Dentro de los métodos usados se reportan electrodiálisis, electrocoagulación. En China se vienen investigando al quitosán como un removedor de compuestos fenólicos contaminantes, sin embargo mostró baja efectividad. En Perú no se han encontrado estudios publicados sobre técnicas innovadoras para el control de los contaminantes de origen industrial en los últimos cinco años. Sin embargo si existen orientados a los residuos orgánicos caseros.
Pari, S., Wang, I. A., Liu, H., & Wong, B. M. (2017). Environmental Science: Processes & Impacts, 19(3), 395-404.
Ye, T., Wei, Z., Spinney, R ... & Xiao, R. (2017). Chemical Engineering Journal, 317, 258-266.
Vasudevan, S., & Oturan, M. A. (2014). Environmental chemistry letters, 12(1), 97-108.
Ngo, H. H., Guo, W., Zhang, J., Liang, S., Ton-That, C., & Zhang, X. (2015). Bioresource technology, 182, 353-363.
Heitzinger, K., Rocha, C. A., Quick, et al. (2015). The American journal of tropical medicine and hygiene, 93(3), 501-508
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Resultados esperados del proyecto
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Se espera que, mediante la evaluación de las nanopartículas de ZnO en solvente con los diferentes contaminantes aromáticos y fenólicos, se pueda comprender la funcionalidad a nivel cuántico seleccionándose diversos contaminantes que presenten mayor afinidad mejorando la eficacia al momento de su aplicación. Obteniendo una información actualizada y optimizada mediante el uso de la Teoría Funcional de la Densidad de las estructuras moleculares de los contaminantes presentes en aguas residuales industriales. También se espera obtener los sistemas interactuantes más estables y desarrollar una escala de propiedades termodinámicas, cinéticas y de reactividad química. Ésto con el posterior uso como degradador de los contaminantes en mención.
Resultados académicos:
1. Implementar el laboratorio con equipos de cómputo de alta performance, pudiendo reducir el tiempo de cálculo y poder estudiar librerías de datos.
2. Comprender el funcionamiento de compuestos fotocatalizadores nanoestructurados como ZnO para el tratamiento de aguas residuales usando herramientas de la química computacional para en el futuro poder diseñar experimentalmente y prontamente ser usadas en las industrias.
3. Formación de recurso humano joven, como 2 tesistas de pregrado y 2 asistentes de investigación que podrán ser futuros investigadores en el área de la química computacional.
4. 02 artículos científicos publicados en revistas internacionales con factor de alto impacto.
5. Incrementar las potenciales capacidades al equipo técnico, en cuanto a las metodologías de química computacional y su aplicación.
6. 01 Ponencias realizada internacionalmente
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