CATALIZADORES DE Cu: PREPARACIÓN Y APLICACIÓN EN LA DEGRADACIÓN DEL COLORANTE AZO ANARANJADO DE METILO

SOFÍA SCHLICHTER; MARIANA DENNEHY; MARIANA ALVAREZ

Buenos Aires

Congreso; XIX Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2015

Asociación Argentina de Investigación Fisicoquímica

Las industrias textiles producen una gran cantidad de aguas residuales contaminadas con colorantes. De los colorantes utilizados, los azo constituyen la clase mas grande y mas importante de colorantes comerciales representando el 50% de los mismos. La descarga de estos compuestos en las corrientes de agua tiene consecuencias indeseables, no sólo por su color, sino también porque causan diversos problemas ecológicos y ambientales debido a su alta toxicidad, no biodegradabilidad y potencial capacidad carcinogénica. Se ha estudiado la remoción de los colorantes por procesos no destructivos, con lo cual el problema no se resuelve. Es por esto que surge el interés en el desarrollo de métodos destructivos para el tratamiento de las aguas residuales con el fin de lograr la mineralización de los mismos antes de que se descarguen en los cuerpos de agua. En este contexto, la degradación oxidativa surge como una alternativa interesante [1]. Esta se basa en la generación in situ de compuestos químicos con fuerte poder oxidante. De los oxidantes estudiados, el persulfato es particularmente interesante debido a la posibilidad de formar radicales sulfato (SO4-?), altamente reactivos [2]. El persulfato puede ser fácilmente activado por diferentes iones metálicos, como Mn2+, Fe2+, Ag+, Cu2+ y Cr2+ [3,4]. Existen numerosos trabajos que incluyen el uso de catalizadores en la degradación de contaminantes; los silicatos mesoporosos revisten gran interés por las ventajas que ofrecen para ser utilizados como soportes. Es por esto que en este trabajo se presenta la preparación de catalizadores de Cu usando soportes mesoporosos funcionalizados (MCM-41 y SBA-16), y se evalúa su actividad catalítica y los parámetros cinéticos en la degradación oxidativa del colorante azo anaranjado de metilo (AM). La eficiencia de los catalizadores para las reacciones de degradación, utilizando K2S2O8 como oxidante, a 30 0C y pH 6, resultó mayor del 90 % luego de transcurridas dos horas de reacción. Los datos obtenidos para el catalizador Cu/MCM-41-NH2 se correlacionan con una cinética de degradación de pseudo-primer orden. La energía de activación se determinó en el rango de temperaturas entre 30-50 0C y resultó en 30,13 kJ/mol, casi 16 unidades menos que en ausencia del catalizador (46,08 kJ/mol). Por último y con el fin de analizar los productos de degradación, se estudió el líquido remanente por CG-MS, y no se detectaron compuestos orgánicos; esto implicaría una mineralización exitosa del AM, y la generación de productos finales inocuos. [1] S.Y. Yang, P. Wang, X. Yang, L. Shan, W.Y. Zhang, X.T. Shao, R. Niu, J. Hazard. Mater. 179 (2010) 552. [2] G.V. Buxton, C.L. Greenstock, W.P. Helman, A.B. Ross, J. Phys. Chem. Ref. Data 17 (1988) 513. [3] S.Y. Oh, H.W. Kim, J.M. Park, H.S. Park, C. Yoon, J. Hazard. Mater. 168 (2009) 346. [4] C.J. Liang, C.F. Huang, N. Mohanty, C.J. Lu, R.M. Kurakalva, Ind. Eng. Chem. Res. 46 (2007) 6466.