Evaluación de la disminución de la actividad del dióxido de titanio cuando se reutiliza en el proceso de degradación

Abstract

Despite significant progress in the search for greater efficiency and productivity of chemical processes, treatment of industrial effluents containing organic pollutants it is still a serious problem to solve. The aqueous effluents from a variety of chemical, petrochemical and pharmaceutical industries contain toxic organic compounds of complex structures in different concentrations and combinations, which are hazardous to their discharge to the environment. In many cases, these effluents are not sensitive to biological treatment, so that direct biodegradation of the effluent is not a real alternative. A viable treatment alternative to these toxic substances are advanced oxidation processes, within which the process of heterogeneous photocatalysis TiO2-UV, which is carried out with aqueous suspension of TiO2 and pollutants is, which They are radiated with UV light. The dispersion of the catalyst in the slurry is accomplished by mechanical stirring, magnetic and / or air sparging. A further advantage of the air agitation is that the oxygen serves as electron acceptor, preventing with it the electron-hole recombination is formed by irradiating the catalyst. The state of the art of the investigations on the treatment of waste water through photo-catalysis using TiO2 as catalyst, indicates that it is an immature technology because it could not be applied industrially because of different problems; one of which is reducing the efficiency of photo-catalyst after repeated cycles of catalysis - mainly caused by adsorption of contaminants on the photocatalytic surface, which block the active sites to light, thus avoiding degradation the same.

A pesar de los importantes logros en la búsqueda de una mayor eficiencia y productividad de los procesos químicos, el tratamiento de efluentes industriales que contienen contaminantes orgánicos es todavía un serio problema por resolver. Los efluentes acuosos provenientes de una gran variedad de industrias químicas, petroquímicas y farmacéuticas contienen compuestos orgánicos tóxicos de estructuras complejas en distintas concentraciones y combinaciones, las cuales resultan peligrosas para su descarga al medio ambiente. En muchos casos, estos efluentes no son sensibles al tratamiento biológico, por lo que la biodegradación directa del efluente no constituye una verdadera alternativa. Una alternativa viable para el tratamiento de estas sustancias tóxicas, son los procesos de oxidación avanzada, dentro de los cuales se encuentra el proceso de fotocatálisis heterogénea con TiO2-UV, el cual se lleva a cabo con suspensión acuosa de TiO2 y contaminantes, las cuales son radiadas con luz UV. La dispersión del catalizador en la suspensión se logra mediante agitación mecánica, magnética y/o burbujeo de aire. Una ventaja adicional de la agitación con aire, es que el oxígeno sirve como aceptor de electrones, previniendo con ella la recombinación electrón-hueco que se forma al irradiar el catalizador. El estado del arte que guardan las investigaciones sobre el tratamiento de aguas residuales por medio de foto-catálisis que utilice TiO2 como catalizador, nos indica que es una tecnología no madura debido a que no ha podido ser aplicada a nivel industrial debido a diferentes problemas; uno de los cuales es la disminución de la eficiencia del foto-catalizador después de repetido ciclos de catálisis – causada principalmente por la adsorción de contaminantes en la superficie foto catalítica, los cuales bloquean los sitios activos a la luz, evitando con esto la degradación de los mismos.