Aquest ítem conté el treball original, defensat públicament amb data juny de 2017, així com una versió millorada del mateix amb data de juliol de 2017. Els canvis introduïts a la segona versió són 1) correcció d'errades 2) procediment del darrer annex.

Abstract Background - Dye pollution of water outflows in the textile industry has a huge negative impact on the ecosystem with significant toxic effects. Water discoloring through the use of metallic particles (PM) constitutes a low-cost method that shows high efficiency. Objectives - This research analyzed the efficacy and characteristics of PM-mediated water discoloring for different dyes that have an "azo" chemical bound as chromophore group. Discoloration was done using PM made of Manganese (Mn) and Aluminum (Al) Design and methodology - Study I analyzed efficacy of the PM-mediated degradation of Orange II dye using two alloys with different proportion of Mn and Al: Mn50Al50 and Mn70Al30. The kinetics of the degradation was assessed using a spectrophotometer. Changes in the solvent (water) produced by PM are analyzed with: i) High performance liquid chromatography (HPLC), ii) Mass Spectrometry (MS); and, iii) Atomic Absorption flame spectrometry (AA). Changes in the characteristics of the PM were also studied through Scanning Electron Microscopy with Energy Dispersive X-ray spectroscopy (SEM-EDX). Study II analyzed the kinetics of the degradation of both Acid Black 58 and Orange G dyes using Mn70Al30 particles. Methodological aspects were similar to those used in Study I. Results and discussion - Mn70Al30 showed higher efficacy and reproducibility discoloring Orange II than the alternative intervention (Mn50Al50). These results may be explained by the effect of passivation of the Al surface. The analysis of the solvent after the intervention identified several intermediary components and two amines, as well as liberation of Mn ions. Examination of PM identified dye in the PM surface and oxygenation of AI. Study II showed efficacy of the intervention on Acid Black 58 dye, but only partial discoloration was observed in the solution with Orange G. The SEM-EDX analysis showed big corrosion and adsorption of the colorant in the surface of PM used for discoloration of Acid Black 58. Conclusions - 1) Study I confirms previous data regarding efficacy of PM for discoloring water solutions containing Orange II as solute; 2) We observed enhanced discoloration with the Mn70Al30 alloy as compared with the alternative intervention; 3) The discoloration mechanism of Orange II seems clearly related with cleavage of the azo bound; 4) We showed efficacy of Acid Black 58 discoloration, but it was only partially seen for Orange G; and, finally, 5) The discoloration mechanisms of Acid Black 58 seem only partially related with cleavage of the azo bound.

Resum Context - La contaminació dels efluents d'aigua de la indústria tèxtil és un problema que presenta un notable impacte negatiu en l'ecosistema amb efectes significatius també pel que fa a toxicitat. El mètode de les partícules metàl·liques (PM) és una tecnologia que ha demostrat ésser cost-eficient per degradar compostos orgànics com els tints. Objectius - En aquest treball s'analitza l'eficàcia i característiques de la decoloració d'aigua com a solvent de diferents tints tèxtils, amb un enllaç azo com a grup cromòfor, utilitzant partícules d'aliatge manganès (Mn)-alumini (Al). Disseny i mètodes - L'Estudi I, analitza l'eficàcia de la degradació del colorant Orange II amb PM comparant dos aliatges amb proporcions diferents de Mn i Al: Mn50Al50 i Mn70Al30. S'estudia la cinètica de degradació amb l'espectrofotòmetre. S'analitzen els canvis en el solvent produïts per les PM utilitzant: i) Cromatografia líquida d'alta resolució (HPLC), ii) Espectrometria de Masses (MS); i, iii) Espectroscòpia d'absorció atòmica de flama (AA). També, s'estudien els canvis en les PM amb microscòpia electrònica d'escombrat i sistema de microanàlisi per raig X (SEM-EDX). L'Estudi II analitza la cinètica de la degradació dels colorants Àcid Black 58 i Orange G amb les partícules Mn70Al30. Utilitzant la mateixa metodologia emprada en l'Estudi I. Resultats i discussió - L'aliatge Mn70Al30 genera resultats més eficients i amb més reproductibilitat que els assolits amb Mn50Al50, probablement degut a l'efecte de passivació de l'Al. L'anàlisi del solvent després de la intervenció identifica components intermedis i dos amines, així com alliberament del ió Mn. L'estudi de les PM identifica colorant en la seva superfície i oxigenació d'Al. L'estudi II demostra eficàcia de la intervenció pel que fa l'Àcid Black 58, però nomes un efecte decolorant parcial en l'Orange G. L'anàlisi SEM-EDX demostra una forta corrosió a la superfície de les partícules emparades per a decolorar l'Àcid Black 58, junt amb adsorció del colorant. Conclusions - 1) L'estudi I confirma dades prèvies sobre l'eficàcia de les PM pel tractament d'aigua que conté Orange II com a solut; 2) Demostra una millor cinètica, i menys variabilitat de la decoloració obtinguda amb l'aliatge Mn70Al30, en relació a la intervenció alternativa; 3) El mecanisme de decoloració de l'Orange II està clarament relacionat amb el trencament de l'enllaç azo; 4) La intervenció ha estat eficaç per l'Àcid Black 58, però nomes molt parcialment per l'Orange G; i, finalment, 5) els mecanismes de decoloració de l'Àcid Black 58 només han estan parcialment relacionats amb el trencament de l'enllaç azo.

Resumen Contexto - La contaminación del agua efluente de la industria textil es un problema relevante con notable impacto negativo en el ecosistema y con efectos tóxicos significativos. El método de partículas metálicas (PM) es una tecnología que ha demostrado ser coste-eficiente para degradar compuestos orgánicos como los tintes. Objetivos - La investigación analiza la eficacia y las características de la decoloración del agua como a solvente de diferentes tintes textiles que tienen enlace azo como grupo cromóforo. Para ello, se utilizan PM con una aleación manganeso (Mn) y Aluminio (Al). Diseño y método - El estudio I analiza la eficacia de la degradación del colorante Orange II comparando dos aleaciones con proporciones diferentes de Mn i Al: Mn50Al50 y Mn70Al30. Se estudia la cinética de la degradación con el espectrofotómetro. Se analizan los cambios en el solvente producidos por las PM utilizando: i) Cromatografía líquida de alta resolución (HPLC), ii) Espectrometría de Masas (MS); y, iii) Espectroscopia de absorción atómica de llama (AA). También, se estudian los cambios en las PM con microscopía electrónica de barrido y sistema de microanálisis por rayos X (SEM-EDX). El Estudio II analiza la cinética de la degradación de los colorantes Acido Black 58 y Orange G con las partículas Mn70Al30. Para ello, se utiliza la misma metodología del Estudio I. Resultados y discusión - La aleación Mn70Al30 genera resultados más eficientes y con más reproducibilidad que los conseguidos con Mn50Al50, probablemente debido al efecto de pasivación del Al. El análisis del solvente después de la intervención identifica componentes intermedios y dos aminas, así como la liberación de ión Mn. El estudio de las PM identifica colorante en su superficie y oxigenación del Al. El estudio II demuestra eficacia de la intervención con el Acido Black 58, pero únicamente un efecto parcial en el Orange G. El análisis SEM-EDX demuestra una fuerte corrosión en la superficie de las PM, junto con la adsorción del colorante en la superficie de las mismas. Conclusiones - 1) El estudio I confirma datos previos sobre la eficacia de las PM para la decoloración del Orange II; 2) Demuestra una mejor cinética, y menor variabilidad de resultados, con la aleación Mn70Al30, en relación con la intervención alternativa; 3) El mecanismo de decoloración del Orange II está claramente relacionado con la rotura del enlace azo; 4) La intervención ha sido eficaz por el Acido Black 58, pero solo parcialmente para Orange G; y finalmente 5) Los mecanismos de decoloración del Acido Black 58 sólo se explican de forma parcial por rotura del enlace azo.