OXIDACIÓN FOTOELECTROCATALÍTICA DE FENOL Y DE 4-CLOROFENOL CON UN SOPORTE DE TITANIO IMPREGNADO CON TiO2

Resumen

El objetivo de este trabajo fue evaluar el desempeño de un sistema de oxidación fotoelectrocatalítica para la degradación de fenol y 4-clorofenol presentes en soluciones acuosas. Para las pruebas experimentales se utilizó una celda de 1.5 L como fotorreactor y un soporte de titanio como ánodo, el cual fue recubierto con dióxido de titanio (TiO2). La inmovilización del TiO2 sobre el soporte de titanio se realizó mediante la técnica de depósito de electroforesis, seguida de una activación térmica a 450 ºC. El material recubierto se caracterizó por microscopía electrónica de barrido (SEM, por sus siglas en inglés), observándose la formación de una película uniforme sobre el soporte de titanio. En este fotorreactor se realizó la oxidación del fenol y del 4-clorofenol en condiciones ácidas y una lámpara de luz UV. Los resultados mostraron una rápida transformación del fenol y del 4-clorofenol debida al ataque de los radicales hidroxilo formados a partir del agua. En concentraciones bajas de 50 y 100 mg/L de solución sintética, se obtuvieron porcentajes de remoción significativos para ambos compuestos fenólicos siendo estos del 80 y 100 % para el caso del fenol; sin embargo, se observó que al incrementar la concentración inicial de estos compuestos hasta 300 y 500 mg/L, las soluciones de fenol y 4-clorofenol finales adquirieron una coloración obscura debido a la formación de subproductos de la oxidación que impidieron la transmisión de luz hacia el catalizador, interfiriendo con ello en el mecanismo de reacción. Las reacciones electroquímicas, inducidas por la aplicación de otros potenciales, no fueron capaces de degradar los subproductos formados en los experimentos con concentraciones iniciales mayores a 300 mg/L. Los resultados de remoción de carbono orgánico total (COT) mayores al 80 %, demuestran que el sistema de oxidación fotoelectrocatalítica es efectivo para la mineralización de fenol y 4-clorofenol en concentraciones inferiores a 100 mg/L. Futuros estudios se enfocarán a evaluar la viabilidad de utilizar el sistema de oxidación fotoelectrocatalítica como pretratamiento de un proceso biológico para el tratamiento de aguas residuales con altas concentraciones de fenol y de 4-clorofenol.