Evaluación de la fotoreducción de complejos cianometálicos usando fotocatálisis con tio2 asistida por led ́s ultravioleta

En este trabajo se evaluó un proceso fotocatalítico reductivo, con TiO2 suspendido y LED ́s UVA, para el tratamiento de cianocomplejos metálicos ([Fe(CN)6] 3- y [Co(CN)5·H2O]2-) considerando la disminución de sus concentraciones, cantidad de metal removido de la solución y liberación de cianuro. El trabajo se llevó a cabo en cuatro etapas: determinación de la carga de catalizador, pruebas preliminares, pruebas finales, ajuste de cinética aparente y cálculo del consumo energético en términos de eficiencia eléctrica de oxidación EEO. En la primera etapa se varió la carga de catalizador desde 0,2 g/L a 2 g/L; en la segunda, se determinó cuáles aceptores de hueco e hidroxilo se utilizarían en las pruebas finales; en la tercera, se evaluó el efecto de la concentración de aceptores, concentración inicial de cianocomplejo y la potencia de los LED ́s; finalmente se ajustó una cinética de pseudo-primer orden y se estimó la eficiencia eléctrica de oxidación (EEO) para obtener la energía eléctrica consumida durante el proceso. Se encontró que el ácido fórmico y terbutanol, aceptores de hueco e hidroxilo, respectivamente, fueron los que mejores resultados brindaron en la degradación del cianocomplejo de hierro (alrededor del 70% en 30 min). Caso contrario ocurrió con el cobalto que, debido a su estabilidad, presentó una degradación de alrededor del 10% a pesar de añadir aceptores. En las pruebas finales, realizadas con el cianocomplejo de hierro, se encontró que las mejores condiciones experimentales: 10 mM ácido fórmico, 10 mM terbutanol, 100 ppm de concentración inicial de cianocomplejo de hierro, 20 W/m2 de potencia, alcanzó una degradación de 80% de cianocomplejo, 40% eliminación de hierro en solución y 18 ppm de cianuro liberado, con una constante cinética 0,0037 min-1 . Se comprobó, por medio de la EEO, que la adición de aceptores disminuye cerca del 50% el consumo eléctrico que cuando no se le adiciona aceptores al sistema. Por último, se propusieron dos vías (directa e indirecta) para la reducción fotocatalítica del hierro en solución, siendo la vía indirecta la que más potencial reductivo tiene.

• Autores: Rodríguez Vallejo, Juan Carlos; Ossa Echeverry, Oscar Eduardo
• Tipo de recurso: Trabajo de grado de pregrado
• Fecha de publicación: 2017
• Institución: Universidad del Valle
• Repositorio: Repositorio Digital Univalle
• Idioma: spa
• OAI Identifier: oai:bibliotecadigital.univalle.edu.co:10893/26836
• Acceso en línea: https://hdl.handle.net/10893/26836
• Palabra clave: Fotocatálisis; Reducción química; Hierro
• Rights: openAccess
• License: Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)