UNIVERSIDAD DE El SALVADOR FACULTAD MULTIDISCIPLINARIA DE OCCIDENTE DEPARTAMENTO DE QUÍMICA...
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UNIVERSIDAD DE El SALVADOR FACULTAD MULTIDISCIPLINARIA DE OCCIDENTEDEPARTAMENTO DE QUÍMICA
Presentado por: MSc. Erick MéndezBr. Michelle Lemus SalazarBr. Claudia Novoa Acuña
Degradación Fotocatalítica Selectivaen Dispersiones Acuosas de ZnO
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Índice de Contenido
1. Introducción
2. Sección Experimental
3. Resultados y Discusión
4. Conclusiones
5. Agradecimientos
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Introducción
1. Actividad fotocatalítica del TiO2
2. Uso del ZnO como fotocatalizador
3. Fotodegradación de compuestos orgánicosdisueltos en agua
4. Fotoreducción de iones metálicos en soluciones acuosas
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Fig. 1 Diagrama esquemático de los procesos que ocurrenen una reacción fotocatalítica
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Sección Experimental
1. Soluciones acuosas de 100 ml que contienen el 2-nitrófenol y 0.1 g de fotocatalizador, ZnO se Irradian con luz solar o artificial (lámpara de arco de Xenón 150 W).
2. El estudio cinético se lleva a cabo muestreando 3 ml de solución a diferentes intervalos de tiempo, se centrifugan las alícuotas para separar el ZnO y luego se mide haciendo uso deun espectrofotómetro la concentración residual del 2-nitrófenol
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Resultados y Discusión
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
190 240 290 340 390 440 490 540
Longitud de Onda (nm)
Absorb
ancia
t = 0 mint = 2 mint = 4 mint = 6 mint = 10 mint = 20 mint = 30 mint = 50 minT = 60 mint = 90 min
Fig. 2. Espectro de absorción de solución 2-nitrofenol a 30 ppm a diferentestiempos de irradiación en presencia de ZnO
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Fig. 3 Cinética de fotodegradación de solución a 30 ppm de 2-Nitrofenol seguida a 410 nm en la presencia de 1 g/L ZnO
y = 0.4561e-0.0209x
R2 = 0.9993
0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0 20 40 60 80Tiempo (min)
Abso
rban
cia
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Fig. 4 Cinética de fotodegradación de solución a 30 ppm de 2-Nitrofenol seguida a 280 nm en la presencia de 1 g/L ZnO
y = 0.7164e-0.0162x
R2 = 0.9821
0.00.10.20.30.40.50.60.70.8
0 20 40 60 80
Tiempo (min)
Abs
orba
ncia
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Fig.5 Cinética de fotodegradación de solución a 30 ppm de 2-Nitrofenol seguida a 216 nm en la presencia de 1 g/L ZnO
y = 1.6357e-0.0064x
R2 = 0.9979
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
0 20 40 60 80
Tiempo (min)
Abso
rban
cia
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Fig. 6 Cinética de fotodegradación de solución a 30 ppm de 2-Nitrofenol seguida a 190 nm en la presencia de 1 g/L ZnO
y = 2.6374e-0.0061x
R2 = 0.9762
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
0 20 40 60 80Tiempo (min)
Abso
rban
cia
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Grupo funcional
Coeficiente de velocidad
Relación de Coeficientes
Porcentaje de Fotodegradación
a 1 h
NO2 0.0209 min-1 1 71
OH 0.0162 min-1 1.29 60
Benceno 0.00625 3.26 30
Relaciones Cinéticas de la Degradación Selectiva
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Conclusiones
1.De los resultados presentados, notamos que la fotodegradaciónde la molécula del 2-nitrófenol presenta un carácter selectivo por elorden en el cual los grupos funcionales son oxidados a diferentes
velocidades.
2. Los procesos fotocatalíticos se podrían controlar usando un control cinético de reacción y obtener productos deseados.
3. Se puede aplicar la selectividad de los procesos fotocatalíticos a reacciones de oxidación en síntesis orgánica.
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Agradecimientos
1.Al Consejo de Investigaciones de la Universidad de El salvador CIC-UES por el soporte financiero para el desarrollo de la investigación.
2. Departamento de Química de la Facultad Multidisciplinaria de Occidente por facilitarnos las facilidades de laboratorio.