期刊名称：Revista Internacional de Contaminación Ambiental
印刷版ISSN：0188-4999
出版年度：2011
卷号：27
期号：1
页码：75-84
语种：Spanish
出版社：Centro de Ciencias de la Atmósfera
摘要：El objetivo de este trabajo fue evaluar el desempeño de un sistema de oxidación fotoelectrocatalítica para la degradación de fenol y 4-clorofenol presentes en soluciones acuosas. Para las pruebas experimentales se utilizó una celda de 1.5 L como fotorreactor y un soporte de titanio como ánodo, el cual fue recubierto con dióxido de titanio (TiO2). La inmovilización del TiO2 sobre el soporte de titanio se realizó mediante la técnica de depósito de electroforesis, seguida de una activación térmica a 450 ºC. El material recubierto se caracterizó por microscopía electrónica de barrido (SEM, por sus siglas en inglés), observándose la formación de una película uniforme sobre el soporte de titanio. En este fotorreactor se realizó la oxidación del fenol y del 4-clorofenol en condiciones ácidas y una lámpara de luz UV. Los resultados mostraron una rápida transformación del fenol y del 4-clorofenol debida al ataque de los radicales hidroxilo formados a partir del agua. En concentraciones bajas de 50 y 100 mg/L de solución sintética, se obtuvieron porcentajes de remoción significativos para ambos compuestos fenólicos siendo estos del 80 y 100 % para el caso del fenol; sin embargo, se observó que al incrementar la concentración inicial de estos compuestos hasta 300 y 500 mg/L, las soluciones de fenol y 4-clorofenol finales adquirieron una coloración obscura debido a la formación de subproductos de la oxidación que impidieron la transmisión de luz hacia el catalizador, interfiriendo con ello en el mecanismo de reacción. Las reacciones electroquímicas, inducidas por la aplicación de otros potenciales, no fueron capaces de degradar los subproductos formados en los experimentos con concentraciones iniciales mayores a 300 mg/L. Los resultados de remoción de carbono orgánico total (COT) mayores al 80 %, demuestran que el sistema de oxidación fotoelectrocatalítica es efectivo para la mineralización de fenol y 4-clorofenol en concentraciones inferiores a 100 mg/L. Futuros estudios se enfocarán a evaluar la viabilidad de utilizar el sistema de oxidación fotoelectrocatalítica como pretratamiento de un proceso biológico para el tratamiento de aguas residuales con altas concentraciones de fenol y de 4-clorofenol.
其他摘要：The aim of this work was to evaluate the performance of a photoelectrochemical system for the degradation of phenol and 4-chlorophenol in aqueous solutions. Experiments were carried out in a 1.5 L cell using a titanium electrode coated with titanium dioxide (TiO2) as anode. The anode was prepared by immobilizing TiO2 (Degussa P25) on a titanium substrate using an electrophoretic deposition method, followed by heat treatment at 450 ºC. The TiO2 film was characterized using scanning electron microscopy (SEM); a uniform surface was observed all over the titanium substrate. This electrode was utilized as the anode of a photoreactor for the oxidation of phenol and 4-chlorophenol under acidic conditions and an ultraviolet lamp. Results showed a rapid transformation of phenol and 4-chlorophenol by the action of hydroxyl radicals yielded from water. It was found that at low concentrations (50-100 mg/L) both compounds were significantly degraded (80-100 %), however, at higher initial concentrations (300-500mg/L), by-product formation of phenol and 4-chlorophenol oxidation imparted a dark color to the solutions, which hindered light transmission to the catalyst and interfered with the reaction mechanism. Attempts to degrade by-products by applying other potentials in the experiments of concentrations greater than 300 mg/L did not succeed. Removals of total organic carbon (TOC) higher than 80 %, showed that the photoelectrochemical oxidation system was effective in mineralizing phenol and 4-chlorophenol at concentrations lower than 100 mg/L. Future studies will focus on evaluating the photochemical oxidation system as a pre-treatment for a biological process used for the treatment of wastewater with high phenol and 4-chlorophenol concentrations.
