Degradación fotocatalítica de los colorantes rojo reactivo 120 y azul reactivo 4 hidrolizados usando tio2 dopado con hierro o nitrógeno

Autores/as

  • Juliana Reyes Calle Secretaria de educación Municipio
  • Ana Estefanía Henao Valencia Universidad Nacional de Colombia
  • Alba Nelly Ardila Arias Politécnico Colombiano Jaime Isaza Cadavid

Palabras clave:

Degradación fotocatalítica, colorante rojo reactivo 120, colorante azul reactivo 4, TiO2, H2O2, catalizadores dopados, N-TiO2, Fe-TiO2, Degradación química, Colorantes reactivos, Catalizadores.

Resumen

Se estudió la degradación fotocatalítica heterogénea de los colorantes rojo reactivo 120 y azul reactivo 4 en soluciones ideales y colorantes hidrolizados simulando un proceso de tinción con una concentración inicial de 50 mg·L-1, usando 200 mg·L-1 de TiO2 dopado con Fe o N. Se logró la degradación total de ambos colorantes con la adición de un agente oxidante auxiliar como el peróxido de hidrógeno (H2O2) en una concentración de 12.0 mM. Dicha degradación se logró luego de una hora de reacción para los catalizadores dopados (N-TiO2 y Fe-TiO2), sin embargo, para las soluciones de colorante hidrolizado que simularon un agua residual de la industria textil se encontró que el pH afecta negativamente la degradación de los colorantes debido a la repulsión ocasionada entre los fotocatalizadores y los colorantes. En todos los casos estudiados se observó una mayor degradación del colorante rojo reactivo 120 respecto al azul reactivo 4, lo cual se puede deber a la compleja estructura molecular del segundo colorante.

Métricas de Artículo

|Resumen: 640 | PDF: 347 |

Citado por



Biografía del autor/a

Juliana Reyes Calle, Secretaria de educación Municipio

Magister en Ingeniería, Docente investigadora, Docente Secretaria de educación Municipio de Medellín.

Ana Estefanía Henao Valencia, Universidad Nacional de Colombia

Técnologa en Química, Investigadora. Laboratorio de suelos Universidad Nacional de Colombia-Medellín.

Alba Nelly Ardila Arias, Politécnico Colombiano Jaime Isaza Cadavid

Magister en Ciencias Químicas, Docente Investigadora, Politécnico Colombiano Jaime Isaza Cadavid, carrera 48 # 7-151 El Poblado, Medellín

Citas

Balapure, K., Bhatt, N., Madamwar, D. Mineralization of reactive azo dyes present in simulated textile waste water using down flow microaerophilic fixed film bioreactor. Bioresource Technology, 175, 1-7, 2015.

Levin, L., Grassi, E. y Carballo, R. Efficient azoic dye degradation by Trametes trogii and a novel strategy to evaluate products released. International Biodeterioration & Biodegradation. 75, 214-222, 2012.

Gözmen, B., Kayan, B., Gizir, A. y Hesenov, A. Oxidative degradations of reactive blue 4 dye by different advanced oxidation methods. Journal of Hazardous Materials, 168, 129-136, 2009.

Jamal, F., Qidwai, T., Pandey, P., Singh, R. y Singh, S. Azo and anthraquinone dye decolorization in relation to its molecular structure using soluble Trichosanthes dioica peroxidase supplemented with redox mediator. Catalysis Communication, 12, 1218-1223, 2011.

Basturk, E., Karatas, M. Decolorization of antraquinone dye Reactive Blue 181 solution by UV/ H2O2 process. Journal of photochemistry and Photobiology A: Chemistry, 299, 67-72, 2015.

Tkachenko, O., Panteleimonov, A., Padalko, I., Korobov, A. y Gushiken, Y. Silica functionalized with 1-propyl-3-methylimidazolium chloride as an efficient adsorbent for the removal of Eosin Yellow and Reactive Blue 4. Chemical Engineering Journal, 254, 324-332, 2014.

Golder, A., Hridaya, N., Samanta, A. y Ray, S. Electrocoagulation of methylene blue and eosin yellowish using mild steel electrodes. Journal of Hazardous Materials, 127, 134-140, 2005.

Ferella, F., De Michelis, I., Zerbini, C. y Veglio, F. Advanced treatment of industrial wastewater by membrane filtration and ozonization. Desalination. 313, 1-11, 2013.

Muthukumar, M., Sargunamani, D. y Selvakumar, N. Statistical analysis of the effect of aromatic, azo and sulphonic acid groups on decolouration of acid dye effluents using advanced oxidation processes. Dyes and Pigments, 65, 151-158, 2005.

Pey Clemente, J. Aplicación de procesos de oxidación avanzada (fotocatálisis solar) para tratamiento y reutilización de efluentes textiles [PhD Tésis]. Universidad Politécnica de Valencia, 2008.

Garcés, L.F., Hernández, M.L., Peñuela, G.A., Rodríguez, A. y Salazar, J.A. Fotodegradación sensibilizada con TiO2 del colorante rojo recoltive utilizando lámpara de luz UV. Producción más Limpia. 1, 54-62, 2006.

Industria textil, water treatmen soluttions, lenntech. Disponible en: http://www.lenntech.es/industriatextil. htm[consultado el 8 de febrero de 2009].

Vergara J., Pérez, J.P., Suárez, R. y Hernández, I. Degradation of reactive red 120 azo dye in aqueous solutions using homogeneous/heterogeneous iron systems. Revista Mexicana de Ingeniería Química. 11, 121-131, 2012.

Suwannaruang, T., Rivera, K.K.P., Neramittagapong, A. y Wantala, K. Effects of hydrothermal temperature and time on uncalcined TiO2 synthesis for reactive red 120 photocatalytic degradation. Surface and Coating Technology. 271, 192-200, 2015.

Vakili, M., Rafatullah, M., Salamatinia, B., Hakimi, M. y Zuhairi A. Carbohydrate Polymers. 2015. Artículo in press.

Garcés, L.F., Mejía, E.A, y Santamaría, J.J. La fotocatálisis como alternativa para el tratamiento de aguas residuales. Revista la Sallista de investigación. 1, 83-93, 2004.

Suarez, W., Penagos, P., Manrique, L. y Gallego, D. Efecto de la estructura quimica de los colorantes en su fotoxidacion catalitica. Ingenieria Química. 435, 150-158, 2006.

Rengifo-Herrera J.A., Kiwi, J. y Pulgarin, C. N, S co-doped and N-doped Degussa P-25 powders with visible light response prepared by mechanical mixing of thiourea and urea. Reactivity towards E. coli inactivation and phenol oxidation. Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry, 205, 109–115, 2009.

Sood, S., Umar, A., Kumar, S. y Kumar, S. Highly effective Fe-doped TiO2 nanoparticles photocatalysts for visiblelight driven photocatalytic degradation of toxic organic compounds. Journal of colloids and Interface Science. 450, 213-223. 2015.

Fisicoquimica de la tintura con colorantes reactivos sobre fibras celulasicas. Disponible en: http://www.redtextilargentina.com.ar/index.php/fibras/f-ennoblecimiento/233-insumos-para-elennoblecimiento-de-fibras/colorantestextiles/colorantes-sinteticos/colorantesreactivos/fisicoquimica-de-la-tintura-con-colorantesreactivos/415-fisicoquimica-de-la-tintura-concolorantes-reactivos. [Consultado el 10 de Agosto de 2014].

Garcés, L.F., Mejía, E.A. y Peñuela, E.A. Cinética de degradación y mineralización del colorante Rojo Amaranto por medio de fotocatálisis con luz solar, Revista Lasallista de Investigación, 2, 19-26, 2005.

Nagaveni, K., Hedge, MS., Ravishankar, N., Subbanna, G., Madras, G. Synthesis and Structure of Nanocrystalline TiO2 with Lower Band Gap Showing High Photocatalytic Activity. Langmuir, 20, 2900-2907, 2004.

Gumy, D., Morais, C., Bowen, P., Pulgarin, C., Giraldo, S., Hajdu, R. y Kiwi, J. Applied Catalysis B: Environmental. 63, 76-84, 2006.

Castillo, J. Desarrollo de un método de eliminación de Escherichia coli en agua usando un proceso avanzado de oxidación (PAO). Tesis Profesional. Universidad de las Américas Puebla. 2009.

Wantala, K., Tipayarom, D., Laokiat, L. y Grisdanurak, N. Sonophotocatalytic activity of methyl orange over Fe(III)/TiO2. React. Kinet Catal Lett. 97. 249-254. 2009

You, J.H., Hsu, K.Y. Influence of chelating agent and reaction time on the swelling process for preparation of porous TiO2 particles. Journal of the European Ceramic Society. 30, 1307-1315, 2012.

García, E., Féliz M. R., y Capparelli A. L., Effect of temperature on hydrogen peroxide photolysis in aqueous solutions. Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry. 110, 235-242, 1997.

Valencia, S.H., Marin, J.M. y Restrepo, G.M. Efecto del pH en la degradación fotocatalítica de materia orgánica natural. Información tecnológica 22, 57-66, 2011.

Descargas

Publicado

2015-06-30

Cómo citar

Reyes Calle, J., Henao Valencia, A. E., & Ardila Arias, A. N. (2015). Degradación fotocatalítica de los colorantes rojo reactivo 120 y azul reactivo 4 hidrolizados usando tio2 dopado con hierro o nitrógeno. Revista Politécnica, 11(20), 9–19. Recuperado a partir de https://revistas.elpoli.edu.co/index.php/pol/article/view/483

Número

Sección

Artículos