Resumen

La viabilidad del uso de otros agentes fotocatalizadores como el niobio, radica en disminuir las energías altas de la banda prohibida para hacerlo competitivo frente al TiO₂, sin embargo la presencia de coayudantes de oxidación, tales como H₂O₂ y O₃ podrían presentar resultados sorprendentes en el desempeño catalítico, debido a una mayor generación del radicales OH·. La obtención deóxidos de mayor área y propiedades texturales diferentes al oxido de niobio comercial, mejoran su actividad catalítica en la remoción de cianuro libre. El trabajo presenta resultados experimentales de foto degradación de cianuro 100mg/l sobre TiO₂ Degussa P−25 y Nb₂O₅·3H₂O, usando un fotorreactor CPC con una capacidad de 4L de solución, usando como fuente de radiación la luz solar, tomando una inclinación igual a la latitud de Cartagena 10.45°, los resultados indicaron un claro efecto del pH, el tipo de catalizador y el coayudante de oxidación. La reducción de ion cianuro del efluente contaminado aumento por la adición del agente oxidante (O₃ y H₂O₂). Sugiriendo una mayor susceptibilidad del cianuro libre, para oxidarse a cianato de forma indirecta, por una mayor generación de radicales hidroxilos, inducidos por la presencia de H₂O₂ o del O₃ bajo radiación solar. Se obtuvo porcentajes de oxidación fotocatalítica de cianuro libre, entre el 64 % y 72 % usando Nb₂O₅ · 3H₂O y un rango entre 67 % y 71 % usando TiO₂ Degussa P−25. Los catalizadores fueron caracterizados estructuralmente usando DRX, BET, Raman e FT-IR, con la finalidad de correlacionar los cambios morfológicos con el desempeño catalítico.

1 INTRODUCCIÓN

El tratamiento de aguas contaminadas con compuestos químicos industriales que implique costo-beneficio y avances tecnológicos, se ha convertido en una necesidad del mundo moderno [1]. La presencia de agentes oxidantes como H₂O₂ en procesos avanzados de oxidación (PAOs), para la oxidación de cianuro fue estudiada por diversos autores [2],[3],[4],[5],[6],[7],[8],[9],[10],[11],[12]. El H2O2 es capaz de oxidar directamente el cianuro y algunos de los intermediarios, generando en el proceso de la reacción de oxidación radicales ·OH adicionales, los cuales también pueden atacar de una forma débil a complejos de cianuro con metales [13].

La combinación de H₂O₂ con tecnologías como ultrasonido (H₂O₂-ultrasonido), optimizan la generación de radicales y lo acumulan en el medio de reacción, para el posterior ataque del agente contaminante. Los métodos más empleados a nivel industrial incluyen; las combinaciones UV=H₂O₂ y TiO₂=O₃. 

• Materias:Óxido de titanio (TiO₂) Oxidación Fotocatálisis Ozono
• Subjects:Titanium oxide (TiO₂) Oxidation Photocatalysis Ozone
• Palabras claves:Fotocatálisis; Ozono; Oxido de niobio; Oxido de titanio; Peróxido de hidrógeno.
• Keywords:Photocatalysis; Ozone; Niobium oxide; Titanium oxide; Hydrogen peroxide