Degradación fotocatalítica de azul de metileno utilizando tio2 impregnado en paredes de botellas de vidrio y de polietileno

• Autores: Patricio Espinoza Montero, Lenin Paspuel Pupiales, Lenys Fernández, Wilber Guamán
• Localización: infoANALÍTICA, ISSN 2477-8788, ISSN-e 2602-8344, Vol. 10, Nº. 1, 2022 (Ejemplar dedicado a: infoANALÍTICA (Julio-Diciembre)), págs. 171-191
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Photocatalytic degradation of methylene blue whit tio2 covered on glass and polythylene-bottles
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• Resumen
  • español

    En este trabajo se evaluó la degradación del colorante azul de metileno (AM) utilizando TiO2 suportado en botellas de vidrio y tereftalato de polietileno (PET) recicladas, como fotorreactores irradiados con luz solar, con y sin adición de peróxido de hidrogeno (H2O2). La degradación del AM (30 mg L-1) se siguió mediante espectroscopía UV-Vis, y su mineralización mediante demanda química de oxígeno (DQO) y carbono orgánico total (COT). Los resultados alcanzados muestran que sin adición de H2O2 y luego de 4 h se degradó un 98,0 % en las botellas de vidrio, mientras que, en las botellas de PET se requieren al menos 7 horas para degradar un 87,0 % del AM. Por el contrario, la adición de H2O2 (30 % v/v) favoreció el proceso de fotodegradación del colorante, alcanzando el 99,4 % y 99,1 % de degradación de AM en botellas de vidrio y PET, respectivamente, luego de 4 horas de exposición a la radiación solar. En ambos procesos, la cinética de degradación se adapta a un modelo cinético de pseudo primer orden. Con respecto a la mineralización, se alcanzó >50,0 % de remoción de COT en los fotorreactores de vidrio con y sin adición de H2O2, y una máxima remoción de DQO del 86,2 % con la adición de H2O2 en los fotorreactores de vidrio. Por lo tanto, la degradación fotocatalítica de AM es más efectiva con la adición de H2O2, sin embargo, debido a la formación de productos intermediarios altamente estables, no se alcanzó la mineralización completa en el tiempo de estudio.

  • English

    In this work, the degradation of the methylene-blue dye (MB) was evaluated using TiO2 supported in common glass and polyethylene (PET) recycled bottles as photoreactors irradiated with solar light; also, the influence of hydrogen peroxide (H2O2) was studied. The degradation of MB (30 mg L-1) was followed by UV-Vis Spectroscopy, and its mineralization by chemical oxygen demand (COD) and total organic carbon (TOC). The results obtained show that 98.0% of MB was removed in glass bottles after four hours of sunlight exposure without H2O2, while, in the PET bottles, at least 7 hours are required to remove 87.0% of MB. On the contrary, the addition of H2O2 (30% v/v) favored the photodegradation process of MB reaching a degradation efficiency of 99.4% and 99.1% after 4 hours of solar radiation exposure, in glass bottles and PET bottles, respectively. In both processes, the kinetic of MB degradation is adapted to a pseudo-first-order kinetic model. In regard to MB mineralization, >50.0% of TOC removal was reached in glass photoreactors with and in the absence of H2O2, and a maximum degradation of COD (86.2%) was reached with the presence of H2O2 in glass photoreactors. Therefore, the photocatalytic degradation of MB is more efficient with the addition of H2O2, however, due to the formation of highly stable intermediaries’ products the complete mineralization of MB was not achieved.