Eliminación de Uranio por Fotocatálisis Heterogénea en presencia de donores orgánicos.

VANESA N. SALOMONE; MARTA I. LITTER

Ciudad de Mar del Plata

Congreso; Congreso Internacional de Ciencia y tecnología Ambiental.Primer Congreso Nacional de la Sociedad Argentina de Ciencia y Tecnología Ambiental; 2012

Sociedad Argentina de Ciencia y Tecnología Ambiental

El uranio es un contaminante altamente tóxico de aguas y suelos de sitios mineros. Su usa principalmente es en la industria nuclear. El CAA establece no más de 0,015 mg L−1 de uranio en agua potable. Su forma más común en agua es como ion uranilo, UO22+, que es también la más difícil de tratar. Dado que la eliminación de metales de soluciones acuosas no es sencilla, es necesario desarrollar tecnologías simples, eficientes y de bajo costo que permitan su tratamiento in situ e incluso su recuperación. En ese sentido, la fotocatálisis heterogénea con dióxido de titanio (FH) podría ser una tecnología conveniente. En la FH se irradia un semiconductor (TiO2) con luz UV, generándose pares e-/h+ que en la superficie del catalizador reaccionan con compuestos presentes en la suspensión. En este caso, los e- de la banda de conducción del TiO2 pueden reducir al U(VI) a estados de oxidación menos solubles como U(IV), cuya precipitación permitiría su separación de la solución. El proceso mejora por adición de agentes orgánicos reductores tales como 2-propanol (2-PrOH), ácido fórmico (AF), etc., debido a que evitan la recombinación del par e-/h+ y generan especies adicionales reductivas que favorecen la reacción[1]. Se irradiaron soluciones de acetato de uranilo 25 mM (59 mg L-1) a pH 3 en presencia de TiO2 AEROXIDE® P25 (Evonik, 1 g L-1), utilizando un reactor de inmersión comercial. Los resultados mostraron que no ocurría reacción: 1) en ausencia de TiO2, 2) en presencia de TiO2 en la oscuridad, 3) con TiO2 bajo irradiación en presencia de O2. En cambio, con TiO2 en presencia de N2 y bajo irradiación, se produjo un 30% de eliminación de uranio en 30 min. En las mismas condiciones, pero en presencia de AF en distintas concentraciones (0,001; 0,01; 0,1 y 1,0 M), se observó una disminución de la concentración de U(VI) de más del 70% después de 15 min de irradiación. Con 2-PrOH como donor (0,1; 1; 5 y 10 M), los resultados fueron similares. A mayores tiempos de reacción y dependiendo del tipo y concentración del donor, se observó una desaceleración y estancamiento de la reacción o una redisolución con el consiguiente aumento de U(VI) en solución. El análisis por XPS de los precipitados finales obtenidos mostró la presencia de U(IV), indicando que la remoción de U(VI) procede por un mecanismo reductivo. Los resultados muestran que la FH puede resultar una técnica útil para la remoción de U(VI) en solución acuosa frente a los tratamientos convencionales, dada su sencillez y eficiencia. El producto final es U(IV), la forma reducida más estable del uranio.