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INVESTIGACIONES

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Modelado y Aplicación de Procesos Avanzados de Oxidación

Información General

Código COL0110928
Líder del Grupo José Colina Márquez. Ph. D.
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GrupLAC Ingresar
Dirección
Facultad de Ingeniería. Programa de Ingeniería Química. 130014. Cartagena, Colombia.

El grupo de investigación ha establecido dos objetivos básicos de investigación:

  • Estudiar los principios fundamentales que rigen las reacciones de los procesos avanzados de oxidación y contribuir con enfoques novedosos acerca de los mecanismos y leyes cinéticas de estos procesos.
  • Implementar estos procesos avanzados de oxidación para la solución de problemas reales de la industria y el medio productivo en lo relacionado con la protección del medio ambiente y fuentes de energía alternativas. La estrategia consiste en la formulación de modelos matemáticos que describan satisfactoriamente todos los fenómenos de transporte involucrados en los procesos avanzados de oxidación.

De esta manera, se están empleando conocimientos propios de la Ingeniería Química, que es el campo de experticia de los investigadores.

El escalamiento de la tecnología sería la consecuencia lógica del adecuado modelado de los procesos, ya que que éste es uno de los impedimentos que han tenido estos procesos para ser implementados comercialmente.

Axiológicos

Misión

Aportar soluciones prácticas pero con el rigor científico a problemáticas del medio ambiente relacionadas con la contaminación de aguas y aire mediante el uso de tecnologías avanzadas de oxidación así como de contribuir a la formación de investigadores que se destaquen en las áreas de innovación y tecnología.

Visión

Ser en el 2023 un grupo con proyección internacional gracias a los convenios y colaboraciones con grupos de otros países que desarrollen investigaciones en el campo de los procesos avanzados de oxidación.

Desarrollar productos de alto impacto en la industria relacionados con la remediación de la contaminación de cuerpos de agua, de aire y suelos, consistentes en patentes de invención, innovaciones tecnológicas y artículos científicos en revistas internacionales. Finalmente, liderar las investigaciones sobre los procesos avanzados de oxidación en lo que relacionado con su aplicación y modelado matemático.

Líneas

  • Aplicación de procesos avanzados de oxidación a la solución de problemas ambientales.
  • Modelado y Simulación de Equipos de Procesos.
  • Simulación y diseño de reactores fotocatalíticos.

Servicios

  • Diseño de plantas de tratamiento de aguas residuales basadas en procesos avanzados de oxidación.
  • Simulación de procesos industriales.
  • Formación de personal en diseño y simulación de procesos.

Reconocimientos

  1. Miguel Mueses. Tesis Doctoral Laureada, Universidad del Valle, 2013. 
  2. José Colina Márquez. Investigador Junior Sociedad Colombiana de Catálisis, 2012.
  3. José Colina Márquez. Tesis doctoral Laureada, Universidad del Valle, 2010. 

Publicaciones

  1. Modeling the Photocatalytic Mineralization in Water of Commercial Formulation of Estrogens 17-β Estradiol (E2) and Nomegestrol Acetate in Contraceptive Pills in a Solar Powered Compound Parabolic Collector – Molecules, 2015, 20, 13354 – 13373.

  2. Effective radiation field model to scattering – Absorption applied in heterogeneous photocatalytic reactors, Chemical Engineering Journal, 2015, 279 (1), 442 – 451.

  3. Experimental and Mathematical Evaluation of Molecular Adsorption Models for Organic Pollutants on TiO2-P25 Particles, Ingeniería y Competitividad, 2014, 16 (2), 309 – 320.

  4. Modeling and Simulation of the Heterogeneous Photocatalytic Degradation of 4-Chlorophenol in a Pilot-Scale CPC Reactor, Información Tecnológica, 2014 , 25 (6), 67 – 76.

  5. Mixing Rules Formulation for a Kinetic Model of the Langmuir-Hinshelwood Semipredictive Type Applied to the Heterogeneous Photocatalytic Degradation of Multicomponent Mixtures, International Journal of Photoenergy, 2014, 2014, Article ID 817538, 9 pages, doi:10.1155/2014/817538.

  6. Boundary Layer of Photon Absorption Applied to Heterogeneous Photocatalytic Solar Flat Plate Reactor Design, International Journal of Photoenergy, 2014, 2014, Article ID 930439, 8 pages, doi:10.1155/2014/930439.

  7. Modelado y Simulación de la Degradación Fotocatalítica Heterogénea de 4-Clorofenol en un Reactor CPC a Escala Piloto. Información tecnológica, 2014, 25 (6), 67-76.

  8. Molecular adsorption model for organic compounds over TiO2 – P25 by protonic distribution affinity. Revista Ingeniería y Competitividad, 2013, 15 (2).

  9. Photocatalytic mineralization of wastewater polluted with commercial dicloxacillin in a pilot-scale solar CPC reactor, Revista Ingeniería y Competitividad, 2013, 15 (1), 161 – 169.

  10. Enhancement of the potential biodegradability and the mineralization of a pesticides mixture after being treated by a coupled process of TiO2-based solar photocatalysis with constructed wetlands, 2013, 15 (2), 181–190.

  11. Modelo matemático para la estimación del campo radiante en reactores fotocatalíticos, Ciencia y Desarrollo, 2013, 4 (1).

  12. Effective quantum yield and reaction rate model for evaluation of photocatalytic degradation of water contaminants in heterogeneous pilot-scale solar photoreactors, Chemical Engineering Journal, 2013, 215, 937 – 947.

  13. Synthesis, Characterization and Evaluation of an Adsorbent/Photocatalyst Type Alumina by Photodegradation of Methylene Blue, Journal of Advanced Oxidation Technologies, 2012, 15 (2), 399 – 404.

  14. Efecto de la Dispersión de Radiación sobre el Rendimiento Cuántico en la Degradación Fotocatalítica de Ácido Dicloroacético, Información tecnológica, 2012, 23 (3), 33 – 42.

  15. Fotodegradación Solar Heterogénea a Escala Piloto de 4-Clorofenol en un Reactor Cilindro Parabólico Compuesto (CPC), Información tecnológica, 2012, 23 (6), 13– 24.

  16. Modelo Matemático para Estimación de Eficiencias Fotónicas No-Intrínsecas en Reacciones Fotocatalíticas Heterogéneas, Información tecnológica, 2012, 23 (3), 23–50.

  17. Degradación fotocatalítica solar de cipermetrina comercial usada en el baño de ganado, Ciencias e Ingeniería al Día, 2012, 7 (2), 41–54.

  18. Effect of the initial pH and the catalyst concentration on TiO2-based photocatalytic degradation of three commercial pesticides, Ingeniería y Desarrollo, 29 (1), 84–100.

  19. Modeling of direct solar radiation in a compound parabolic collector (CPC) with the ray tracing technique, Dyna, 2010, 77 (163), 132–140.

  20. Radiation absorption and optimization of solar photocatalytic reactors for environmental applications, Environmental Science & Technology, 2010, 44 (13), 5112-5120.

  21. Una Solución de la Ecuación de Rachford-Rice para Sistemas Multifases Aplicando el Método Newton-Raphson, un Parámetro de Broyden y el Flash Negativo, Información tecnológica, 2010, 21 (4), 3–10.

Proyectos

  1. Implementación de un sistema de tratamiento de aguas residuales industriales en ZoFranca Mamonal acoplando reactores fotocatalíticos solares a escala real con un reactor de lodos activados. Zona Franca Mamonal - Universidad de Cartagena, Abril 2015 - presente.
  2. Evaluación de la calidad nutricional, sensorial y microbiológica de leche de cabra y sus derivados en el Departamento de Bolívar, Universidad de Cartagena, Junio 2015 - presente.
  3. Aplicación de acoples de fotocatálisis solar y tratamientos biológicos para la eliminación de contaminantes emergentes de efluentes residuales líquidos. Colciencias – Universidad de Cartagena, Julio 2011 – Octubre 2014.

Vicerectoria

Dirección

Centro Histórico, Claustro de la Merced, Cra. 4 #38-40
Cartagena - Colombia

Grupos de Investigación
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