Efecto del vapor de agua en la degradación fotocatalítica de PCE en fase gas sobre películas de TiO2

IMOBERDORF, G.E.; IRAZOQUI, H.A.; CASSANO, A.E.; ALFANO, O.M.

Puerto Iguazú, Misiones

Simposio; Simposio SOLARSAFEWATER, El Desafío de la Provisión de Agua Potable Segura: Tecnologías para la Región de Latinoamérica; 2005

Muchos compuestos orgánicos volátiles clorados tales como el tetracloroetileno (percloroetileno o PCE) se utilizan industrialmente como solventes en operaciones de limpieza en seco y desengrasado de metales. Estos compuestos son tóxicos, cancerígenos y altamente persistentes en el medio ambiente. Una alternativa eficaz para su eliminación es mediante fotorreactores que utilizan TiO2 como catalizador. En este trabajo se estudió el efecto del vapor de agua sobre la degradación de PCE. Se construyó un reactor para evaluar la actividad fotocatalítica de una placa plana de vidrio de borosilicato con ambas caras recubiertas por una delgada capa de TiO2, obtenida utilizando una técnica sol-gel. Este dispositivo permitió modificar las siguientes variables de operación: concentración de PCE, humedad y radiación incidente. Sobre la base de un mecanismo de reacción que comienza con la generación del par hueco/electrón en la superficie del TiO2, posterior ataque del radical OH? al PCE, propagación de la reacción por un mecanismo radicalario producido por el ataque del cloro radical al doble enlace del PCE, se llegó a una expresión simplificada de la cinética. Por otro lado, se desarrolló un modelo para determinar la velocidad superficial de absorción de fotones de la película fotocatalítica, donde se consideró la emisión de cada lámpara y la atenuación producida por los medios por la que atraviesa. Se estimaron los parámetros cinéticos con los resultados experimentales y el modelo cinético propuesto, aplicando un método de regresión no lineal.Los resultados obtenidos muestran: 1) cinética de primer orden respecto a la concentración de PCE, 2) cinética de primer orden respecto a la absorción de fotones y 3) absorción competitiva por los sitios de las moléculas de agua, respecto al PCE.