Electroincineración del p y o-cresol sobre electrodos de diamante dopado con boro (BDD) en una celda electroquímica FM01-LC Público Deposited

La eliminación de contaminantes orgánicos como el p y o-cresol, constituyen un problema, debido a que los métodos de tratamiento, fisicoquímicos y biológicos, son poco eficientes en la degradación de este tipo de sustancias. Esto ha conducido a la búsqueda de una opción alternativa que permita oxidar este tipo de compuestos, recalcitrantes a métodos convencionales, hasta CO2. En esta investigación se muestra una metodología que permite la mineralización de p y o-cresol, hasta CO2, y que consistió en emplear un reactor electroquímico tipo filtro prensa (FM01-LC), equipado con electrodos de diamante dopados con boro (BDD, por sus siglas en inglés), destacando que la incineración de la materia orgánica, ocurre por la vía de los radicales OH• , electro-generados por la oxidación del agua, sobre la superficie del BDD. Estudios de microelectrólisis en la interfase BDD/H2O/H2SO4/cresoles indicaron que en el intervalo de 1.7 ≤ E ≤ 2.2 V vs. SSE a i ≈ 10 mA cm-2, la oxidación del agua ocurre con un electrón para formar el OH• . Mientras que a potenciales mayores de 2.2 V, la oxidación del agua se oxida con más de 1 electrón, formando oxidantes menos potentes que el hidroxiradical. Este mismo estudio indicó que la oxidación del p y o-cresol se lleva a cabo indirectamente vía radicales hidróxilo. Estudios de electrólisis en el reactor FM01-LC a 10 y 20 mA cm-2, indicaron que la mineralización es favorecida a 10 mA cm-2, respecto de 20 mA cm-2, debido a que en la primera densidad de corriente, la oxidación de ambos cresoles es conducida a través del radical OH• , mientras que a 20 mA cm-2, se comienzan a formar oxidantes más débiles que el hidroxiradical. Es importante mencionar que todas las electrólisis fueron conducidas en el reactor FM01-LC, sin membrana de separación entre el ánodo y el cátodo, por lo que las reacciones catódicas pudieron influenciar en el mecanismo global de mineralización; sin embargo, la reacción anódica en el BDD es la que determina la mineralización. La caracterización de la incineración electroquímica indicó que la convección favorece la mineralización de ambos cresoles, a 10 mA cm-2. Sin embargo, se observó que su mineralización no se encuentra limitada por la transferencia de masa, debido a que la degradación de ambos cresoles involucra un mecanismo complejo. La incineración del p y o-cresol llegaron a tener mineralizaciones hasta de 90 y 86%, respectivamente, después de 3 horas de electrólisis a un Re = 42631. El 10% y 14% faltante en la degradación, son subproductos obtenidos de la oxidación del p y o-cresol, que son difíciles de degradar. Estos resultados indican que el o-cresol es más refractario que el p-cresol. Del estudio llevado a cabo en este trabajo de investigación, se mostró la conveniencia de emplear un reactor FM01-LC con electrodos BDD, para la incineración electroquímica de moléculas orgánicas recalcitrantes, como el p y o-cresol, hasta CO2, observándose que las condiciones hidrodinámicas favorecen la mineralización de las moléculas orgánicas.

Relaciones

En Conjunto Administrativo:

Descripciones

Nombre del atributoValores
Creador
Colaboradores
Tema
Editor
Idioma
Identificador
Palabra Clave
Año de publicación
  • 2006
Tipo de Recurso
Derechos
División académica
Línea académica
Licencia
Última modificación: 11/04/2022
Citaciones:

EndNote | Zotero | Mendeley

Elementos