Degradación oxidativa de moléculas modelo de efluentes de la industria textil utilizando cobaltita nanométrica como fotocatalizador
Abstract
En el presente trabajo se evaluó la cobaltita como fotocatalizador en procesos de oxidación avanzada, que se define como procesos que aumentan la generación de radicales hidroxilos (OH°) aplicados a la remoción de contaminantes orgánicos presentes en el agua, para este fin se utilizaron colorantes considerados contaminantes de la industria textil, entre los cuales se encuentran la Rodamina B, la Tartrazina, el Verde Malaquita y el azul de metileno. Se estudió la fotocatálisis que hace parte de los procesos de oxidación avanzada para remover dichos contaminantes mencionados anteriormente, en el cual se tuvo como referencia de material fotocatalizador el dióxido de titanio (TiO2) y el peróxido de hidrogeno (H2O2). Las cobaltitas fueron preparadas a partir de nitrato de bario, acetato de cobalto y oxido de lantano, utilizando EDTA y Glicina como complejantes. Por lo cual se obtuvieron dos cobaltitas diferentes, Cobaltita Lantano-EDTA y Cobaltita Lantano Glicina. Luego del proceso de mezcla de sometió dicha mezcla a un tratamiento térmico a elevadas temperaturas con el fin de fundir el material, eliminar la materia orgánica y adicionalmente se modifica la estructura cristalina del material. La caracterización del material está compuesta por análisis avanzados como lo son Difracción de rayo X y análisis BET, donde se obtienen resultados de su área superficial, porosidad, las propiedades estructurales y la verificación de la parte cristalina. Para evaluar las propiedades ópticas de utilizo la técnica de espectroscopia ultravioleta por reflectancia difusa. Se estableció un diseño de experimentos correspondiente a 26 ensayos, variando los fotocatalizadores y los colorantes. En el proceso de degradación se realizaron ensayos bajo luz solar natural y luz ultravioleta generada a partir de lámparas. Fijando la concentración del fotocatalizador en 100 mg/L, la concentración de colorante en 20 mg/L, el tiempo máximo de monitoreo fue de 24 horas y el pH del sistema se mantuvo neutro. Para evaluar el TiO2 y el H2O2, además se establecieron, como condiciones experimentales concentraciones de 50 mg/L y 100 mg/L para él TiO2 y 4 ml/L para el H2O2. Los resultados obtenidos para los fotocatalizadores de referencia están dentro de los rangos esperados, para el H2O2 fue cercano a 50% para cada colorante y para el TiO2 estuvo en un rango entre el 65% y 95% de remoción. Evaluando la cobaltita como fotocatalizador se logró evidenciar el potencial que tiene este material para realizar este proceso, donde se obtuvieron porcentajes de remoción cercanos al 50%, en algunos de los casos
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