Estudio de la degradación de contaminantes presentes en agua empleando un sistema NiO/La2Ti2O7

Abstract

Una parte de los vertidos residuales que generan las industrias químicas se encuentran en forma de corrientes acuosas, que en muchos casos contienen compuestos orgánicos en una concentración demasiado baja para que su recuperación sea rentable pero lo suficientemente elevada para constituir una fuente de contaminación importante. En el presente trabajo, se estudió la degradación de contaminantes orgánicos como el azul de metileno y el fenol, empleando oxidación fotocatalítica heterogénea con óxidos tipo perovskitas dopadas con níquel como sólidos catalíticos. Se utilizó el método de reacción en estado sólido para la síntesis de la perovskita de tipo Ruddelsden-Popper: La2Ti2O7, siendo la misma impregnada con una solución de nitrato de níquel (II) y posteriormente sometida a diferentes procesos de reducción y oxidación, para obtener un cátodo y ánodo dentro de la perovskita, además de un conductor de electrones lo que permitiría una mayor actividad fotocatalítica. Los sistemas obtenidos fueron caracterizados mediante Área Específica B.E.T., DRX, XPS y Absorción en el UV-Vis de suspensiones acuosas. La caracterización por DRX y XPS, confirmaron la obtención de la perovskita deseada. La especie de níquel determinada se corresponde con el óxido NiO. Se observó una dependencia lineal entre la intensidad de absorción en el Uv-visible y la fotoactividad de los sólidos. En vista de que el objetivo principal del trabajo de investigación fue estudiar la factibilidad de los óxidos hacia la degradación y los resultados obtenidos, se concluye que para el azul de metileno los sólidos sintetizados no son apropiados para su degradación. En el caso del fenol, el mejor fotocatalizador fue aquel que se dopó con níquel, se redujo (en atmósfera de H2) a 500°C y se re-oxidó a 200°C (en atmósfera de O2), duplicando la actividad de la perovskita.