Zeolitas Modificadas con metales de transición y su reactividad fotocatalítica en la degradación de contaminantes acuosos

SILVINA GOMEZ, LUIS PIZZIO, LILIANA PIERELLA

Jornada; 1º jornadas de intercambio y difusión de los resultados de investigaciones de los doctorandos en ingeniería; 2010

La protección y conservación de los recursos naturales constituyen hoy en día una de las principales preocupaciones sociales. Entre estos recursos se destaca en primer lugar el agua como un bien preciado y escaso, lo que conduce a su adecuado uso y reciclaje. Para la minimización de los impactos causados en las aguas por altas concentraciones de pesticidas, metales pesados y colorantes, entre otros contaminantes, en los últimos años se han implementado los procesos de oxidación avanzada (POA) como una alternativa tecnológicamente viable y novedosa para el tratamiento de los efluentes líquidos. Entre los procesos más utilizados se encuentra la fotocatálisis heterogénea que consiste en la aceleración de una fotoreacción mediante un catalizador, un método atractivo y eficiente para la degradación de los contaminantes medioambientales tóxicos o no biodegradables presentes en efluentes acuosos de origen doméstico, industrial o agropecuario. Las prácticas agrícolas actuales han impulsado el constante crecimiento del uso de pesticidas, cuyo empleo intensivo ha dado como resultado la migración de los mismos desde las tierras tratadas hacia el aire, cuerpos de agua y otras tierras no tratadas, lo que va en detrimento de la cantidad medioambiental. La mayoría de los pesticidas requieren para su eliminación tratamientos altamente efectivos debido a su toxicidad, alta estabilidad química y/o baja biodegradabilidad. Los pesticidas organofosforados han sido empleados como insecticidas de amplio espectro y están comprendidos entre los diez más usados a nivel mundial. El presente trabajo consta en realizar fotocatálisis heterogénea  utilizando como catalizadores zeolitas microporosas de poro medio ZSM-11 y poro grande BEA, las cuáles serán sintetizadas y modificadas con iones de metales de transición. Se evaluará la influencia de la concentración del metal y el tratamiento térmico sobre las propiedades texturales y especies químicas generadas en los materiales sólidos. Se realizará caracterización de los materiales zeolíticos por diversas técnicas fisicoquímicas como difracción de rayos X (XRD), Infrarojo  (FTIR), área superficial (AA), entre otras. Y,  por último se evaluará la actividad de los materiales preparados anteriormente en la fotodegradación catalítica  dos pesticidas organofosforados: Diclorvos (2,2-diclorovinil, dimetil fosfato) y Monocrotofós (dimetil (E) -1-metil-2-(metilcarbamoil) vinil fosfato) presentes en cursos acuosos y ampliamente utilizados en el control de plagas. La misma se efectúa utilizando como fuente luminosa una lámpara de mercurio de 125W, colocada dentro de una camisa de vidrio Pirex, termostatizada mediante la circulación de agua, la que se sumerge en la solución del sustrato a degradar, contenida en un reactor discontinuo cilíndrico de 300 ml termostatizado, en la cuál se mantiene suspendido  el catalizador mediante agitación y se burbujea aire en forma continua. Se estudiará la influencia de la concentración y tipo de catalizador, el pH y concentración inicial de pesticida sobre la velocidad y el porcentaje de mineralización alcanzado para distintos tiempo de reacción. El análisis de reactivos y productos se realizará fundamentalmente por cromatografía gaseosa (GC), cromatografía Líquida (HPLC) y UV-Vis.