Phenol photocatalytic degradation over Fe-TiO2 materials synthesized by different methods

• D. Hurtado-Jimenez ; E. Arriola-Villaseñor ; E. Berrio-Mesa ; J. A. HernandezMaldonado ^[1] ; T. A. Zepeda ^[2] ; G. M. Hincapié-Triviño ^[3] ; R. Barrera-Zapata ^[4] ; A. N. Ardila-Arias ^[5]
  1. [1] Universidad Autónoma MetropolitanaIztapalapa, México
  2. [2] UNAM, México
  3. [3] Universidad Nacional de Colombia, Colombia
  4. [4] University of Antioquia, México
  5. [5] Politécnico Colombiano Jaime Isaza Cadavid, Colombia

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• Localización: Scientia et Technica, ISSN 0122-1701, Vol. 24, Nº. 3, 2019, págs. 516-524
• Idioma: inglés
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    Se estudió la actividad fotocatalítica y estabilidad de materiales 3% Fe/TiO2 sintetizados por impregnación húmeda incipiente (3% Fe/TiO2-DP25) y sol-gel (3% Fe/TiO2-sol-gel), usando fenol como molécula modelo. Se evaluó el efecto de parámetros de operación como concentración de fotocatalizador, H2O2 y pH de la solución. Los mayores porcentajes de degradación de fenol con ambos materiales se lograron utilizando 26 mg de fotocatalizador y 600 Mg/Ll de H2O2 a un pH de 3.0. El mejor porcentaje de degradación de fenol (99%) se obtuvo usando el catalizador 3% Fe/TiO2-DP25, en comparación a un 70% con el material 3% Fe/TiO2-sol-gel. No obstante, el material preparado por impregnación húmeda incipiente fue inestable evidenciando lixiviación de hierro. Por lo tantio, este catalizador no es adecuado para la degradación de fenol debido a razones ambientales y económicas. El catalizador preparado por sol-gel no mostró lixiviación de hierro durante la reacción y mantuvo su actividad y estabilidad catalítica después de varios reúsos.

  • English

    The photocatalytic activity and stability of 3% FeTiO2 materials synthesized by incipient wet impregnation (% FeTiO2-DP25) and sol-gel (3% Fe-TiO2-sol-gel) were studied using the phenol degradation as test reaction. The effects of various operation parameters including photocatalyst concentration, solution pH and initial H2O2 concentration on phenol degradation were also investigated. The higher phenol degradation was achieved using 26 mg of photocatalyst, H2O2 initial concentration of 600 mg/l and initial pH of 3.0 with both materials. It was found that 3% Fe-TiO2-DP25 enhanced activity, achieving a 99% phenol degradation, in comparison with 70% phenol degradation with the 3% Fe-TiO2-sol-gel. Notwithstanding, the material prepared by incipient wet impregnation method, evidenced leaching of iron ions from the material surface. Therefore, this catalyst is not suitable for the phenol degradation for environmental and economic reasons. The catalyst prepared by the sol-gel method did not show iron leaching during the reaction and maintain its catalytic activity after several reuses.