Reducción fotocatalítica de nitratos presentes en agua empleando Pd,In/TiO2

GUADALUPE ORTIZ DE LA PLATA; A. E. CASSANO; MA. ALICIA ULLA; EDUARDO MIRÓ; F. ALBANA MARCHESINI

Congreso; 2012 Argentina ambiental; 2012

El incremento de la concentración de nitratos y nitritos en aguas subterráneas, y superficiales, motiva el estudio de metodologías para la desnitrificación del agua potable. El consumo crónico de los mismos se considera nocivo para la salud, causando enfermedades como el síndrome del niño azul en neonatos y cánceres de próstata y de ovarios. Idealmente se desea un proceso de un proceso único paso, selectivo y no contaminante. Entre éstos se encuentra la reducción catalítica. Aunque aún no se ha logrado ajustar las condiciones de reacción, a modo que los catalizadores ensayados logren la mayor conversión con un mínimo de producción del indeseado subproducto de la reacción, amonio (< a 0.1 ppm). En el presente trabajo plantea el estudio de la reacción de reducción en un sistema fotocatalítico, empleando catalizadores de Pd soportados sobre TiO2 y promovidos con In. Se ha reportado que la TiO2 por sí misma no resulta activa para eliminar los nitratos En estudios recientes Sá et al. [1] demostró que los fotocatalizadores de TiO2 modificados con Ag, Cu y Fe presentan muy buena actividad y su selectividad hacia N2 ha mejorado notablemente en condiciones irradiadas. Se preparó un catalizador por impregnación cobre TiO2 Degussa P25 de modo de obtener cargas metálicas de 1 y 0.25 %wt., respectivamente, reducuiéndolo en flujo de H2 previamente a cada reacción. Para la evaluación catalítica se empleó un foto-reactor cilíndrico de mezcla perfecta (26 ml) dentro de un ciclo de recirculación (400ml total) [2]. La radiación empleada fue tipo UVA (lámparas UV Phillips TL 4W/08). La suspensión de catalizador fue tratada previamente a cada corrida, sonicando, y burbujeando sucesivamente N2 y H2 por 20 min en cada etapa. Para dar inicio a la reacción se agregó un volumen de solución concentrada de KNO3 de modo de obtener una concentración inicial de 100 ppm N NO3- y en forma simultánea se iluminó el sistema en el caso de corridas irradiadas. Se analizó la concentración residual de nitratos, la producción de nitritos y la de amonio. Experimentalmente se observó igual conversión (aprox. 40%) en condiciones oscuras e irradiadas. Observádose un 100% de selectividad a N2 en condiciones irradiadas, contra un 15% de selectividad a N2 y un 25% de selectividad a nitrito en condiciones oscuras. Estos son resultados prometedores que nos abren el camino hacia el estudio de estos sistemas fotocatalíticos. Este sistema presenta además la ventaja de que se utilizar una carga metálica y una relación catalizador/contaminante menores que las previamente reportadas [6], lo que constituye una mejora económica sustancial.