Decoloración solar fotocatalítica de Rojo Reactivo 84 empleando dióxido de titanio modificado con hierro

Resumen

En esta investigación se compararon como catalizadores TiO₂ y Fe/TiO₂ (0, 0.15, 0.25, 0.40 % masa de Fe) para determiner su eficiencia respecto del tiempo de decoloración y la mineralización de un colorante textil, Rojo Reactivo 84 en solución acuosa a 50 mg/L, medida como carbono orgánico total (COT). Los catalizadores se sintetizaron usando el método sol-gel en condiciones específicas (450°C, 2 h, usando terbutóxido de titanio, TBT). Se realizó el dopaje con nitrato férrico. A escala de laboratorio (primera etapa), el TiO₂ , Fe/TiO₂ y los controles se expusieron a lámparas de luz visible añadiendo 1 mL/L de H₂O₂ (8.6 mmol/L) y 1 g/L de cada catalizador. Los catalizadores dopados con hierro se activaron usando lámparas de luz visible. Los resultados obtenidos indicaron que el mejor catalizador era el de TiO₂ dopada con Fe-0.25% en masa (TSGF-0.25, technique sol-gel Fe). El tiempo de decoloración fue de 120 minutos de reacción y la mineralización alcanzó aproximadamente el 50% medido como TOC después de 240 minutos. A escala piloto (segunda etapa) utilizando un reactor solartipo CPC (Compound Parabolic Collector), el mejor catalizador (TSGF-0.25) decoloró al 100% requiriendo 3.87 kJ / L de energía acumulada (Q_UV) y degradó el 77% del colorante disuelto inicial medido como TOC. La luz visible demostró ser adecuada cuando se utilizan materiales dopados con hierro.