Photocatalytic degradation of Phenol, Catechol and Hydroquinone over Au-ZnO nanomaterials

• Julie Joseane Murcia Mesa ^[1] ; Jonny Alberto García Arias ^[1] ; Hugo Alfonso Rojas Sarmiento ^[1] ; Oswaldo Eliecer Cárdenas González ^[1]
  1. [1] Pedagogical and Technological University of Colombia
• Localización: Revista Facultad de Ingeniería: Universidad de Antioquia, ISSN-e 2422-2844, ISSN 0120-6230, Nº. 94, 2020, págs. 24-32
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Degradación fotocatalítica de Fenol, Catecol e Hidroquinona sobre nanomateriales Au-ZnO
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  • Texto completo
• Resumen
  • español

    Algunos nanomateriales tipo Au-ZnO fueron evaluados en reacciones de fotodegradación bajo luz UV-Visible; Fenol, Catecol e hidroquinona fueron las moléculas modelo, en general se encontró que la Hidroquinona es la molécula más sensible a la degradación bajo iluminación. La adición de Au incrementa significativamente la actividad fotocatalítica del ZnO en la degradación de los compuestos fenólicos y el contenido de Au es un factor con una influencia muy importante sobre las propiedades físicoquímicas de los nanomateriales sintetizados y sobre la efectividad del tratamiento fotocatalítico. La efectividad más alta en la eliminación de los compuestos fenólicos se logró usando ZnO modificado por adición de 2% en peso de oro, esto se debe a la mayor absorción que presenta este material en la región visible del espectro electromagético. Por HPLC, se encontró que la ruta de degradación de los compuestos fenólicos depende del fotocatalizador empleado en la reacción y del sustrato a degradar, así, la degradación del Fenol se lleva a cabo a través de la formación de un mayor número de compuestos intermediarios que lo observado en la degradación de Catecol e Hidroquinona.

  • English

    Au-ZnO nanomaterials were tested in photodegradation reactions performed under UV-Visible light; Phenol, Catechol and Hydroquinone were selected as target molecules, and it was found that Hydroquinone is the most sensitive molecule to be degraded under illumination. The Au addition significantly increases the photocatalytic activity of ZnO in the degradation of the phenolic compounds and the Au content is an important factor influencing the physicochemical properties of the nanomaterials synthesized and therefore the effectiveness of the photocatalytic treatment. The highest effectiveness in the phenolic compounds elimination was achieved by using ZnO modified by the addition of 2 wt.% of gold, this is due to the highest absorption of this material in the visible region of the electromagnetic spectrum. By HPLC analyzes, it was determined that the degradation route of the phenolic compounds depends on the photocatalyst employed in the catalytic reaction and on the substrate to be degraded, thus, Phenol degradation takes place by formation of more intermediate compounds than the observed in Catechol or Hydroquinone photodegradation.