CATALISIS 1 (2012) 31-41.

Evaluación de la degradación fotocatalítica del p-nitrofenol sobre la superficie modificada del TiO2 con benzaldehídos disustituidos

 

Evaluation of the photocatalytic degradation of p-nitrophenol on the modified surface of TiO2 with disubstituted benzaldehydes

                            

Carlos F. Rivas1,2, Oswaldo Núñez1

 

1 Departamento de Química, Laboratorio de Fisicoquímica Orgánica y Química Ambiental,

Universidad Simón Bolívar, Sartenejas, Venezuela.

2 Departamento de Ciencias, Escuela de Cursos Básicos,

Núcleo de Monagas, Universidad de Oriente, Maturín, Venezuela.

E-mail: carlosfrivas@gmail.com

 

RESUMEN

 

La superficie del TiO2 fue modificada con benzaldehído disustituidos, se utilizó el 3,4-dihidroxibenzaldehido (DHBA), el 3-hidroxi-4-metoxibenzaldehido (HMBA) y el 3,4-dimetoxibenzaldehido (DMBA). La adsorción de los aldehídos se ajustó a los modelos de adsorción propuestos por Langmuir y Freundlich. Los nuevos catalizadores fueron probados en la degradación del p-nitrofenol (PNF), resultando favorecidas a pH básico (pH 10); se obtuvo un 87,92 % de conversión para el TiO2-sin modificar en comparación con un 84,43% para el TiO2-DHBA, 76,21% para el TiO2-HMBA y 70,61% para el TiO2-DMBA. Los valores obtenidos de las constantes observadas (Kobs) indican que a medida que aumenta el pH, incrementa la actividad fotocatalítica de los sistemas modificados. Para soluciones neutra y ácida, se presentó la siguiente tendencia de fotodegradación: TiO2  > TiO2-DHBA > TiO2-HMBA > TiO2-DMBA. La fotodegradación del PNF en medio alcalino siguió el modelo cinético de Langmuir–Hinshelwood. Se determinó que los catalizadores modificados mostraron mayores valores que el TiO2-solo cuando se comparan en función de k (constante cinética). Sin embargo, al compararlas en función de k*KL-H se observó que el TiO2-solo presentó el valor más alto (0,0138 min-1), seguido del TiO2-DHBA (0,0133 min-1); a medida que se va reemplazando en el benzaldehído los grupos hidroxi por metoxi, el producto k*KLH fue d disminuyendo.

 

Palabras Clave: Fotodegradación, TiO2, p-nitrofenol

 

ABSTRACT

 

TiO2 surface was modified with disubstituted benzaldehyde was used 3,4-dihydroxybenzaldehyde (DHBA), 3-hydroxy-4-methoxybenzaldehyde (HMBA) and 3,4-dimethoxybenzaldehyde (DMBA). Adsorption of aldehydes was fitted to the adsorption models proposed by Langmuir and Freundlich. The new catalysts were tested in the degradation of p-nitrophenol (PNF), are favored at basic pH (pH 10), we obtained a 87.92% conversion for the TiO2 compared to 84.43% for TiO2-DHBA, 76.21% for TiO2-HMBA and 70.61% for TiO2-DMBA. The values of the constants observed (Kobs) indicate that as the pH increases, raise the photocatalytic activity of the modified systems. For neutral and acidic solutions, presented the following trend of photodegradation: TiO2> TiO2-DHBA> TiO2-HMBA> TiO2-DMBA. The photodegradation of PNF in alkaline medium followed by the kinetic model of Langmuir-Hinshelwood. It was determined that the modified catalysts showed higher values than the TiO2-only when compared in terms of k (kinetic constant). However, when compared in terms of k * KL-H showed that the TiO2 only presented the highest constant (0.0138 min-1), followed by TiO2-DHBA (0.0133 min-1); to as it is replacing the hydroxy benzaldehyde by methoxy groups, the product k * KLH decreases.

 

Keywords: Photodegradation, TiO2, p-nitrophenol

 

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