EVALUACION DE LA DEGRADACION FOTOCATALITICA DEL p-NITROFENOL SOBRE LA SUPERFICIE MODIFICADA DEL TiO2 CON BENZALDEHIDO DISUSTITUIDOS

Abstract

La superficie del TiO2 fue modificada al colocarla en contacto con soluciones saturada de benzaldehídos disustituidos. Se utilizo el 3,4-dihidroxibenzaldehido (DHBA), el 3-hidroxi-4-metoxibenzaldehido (HMBA) y el 3,4-dimetoxibenzaldehido (DMBA). La adsorción de los aldehídos DHBA, HMBA y DMBA sobre el TiO2 se ajusto a los modelos de adsorción propuestos por Langmuir y Freundlich. De estos modelos de adsorción el que mejor se ajusta es el de Langmuir. Luego de la modificación, los nuevos catalizadores fueron probados en la degradación del p-nitrofenol (PNF). La fotodegradación del PNF en presencia del sistema TiO2 y TiO2-modificado se vieron favorecidas a pH básico (pH 10); el porcentaje de conversión, del TiO2-sin modificar fue mayor que en los sistemas modificados. Se obtuvo un 87,92 % de conversión para el TiO2-sin modificar en comparación con un 84,43% para TiO2-DHBA, un 76,21% para el TiO2-HMBA y un 70,61% para el TiO2-DMBA. Los valores obtenidos de las constantes de velocidad, indica que las constantes cinéticas de los sistemas TiO2-modificados se incrementan a medida que aumentamos el pH. En medio alcalino el catalizador TiO2-DHBA obtuvo un porcentaje de degradación del p-nitrofenol comparable al TiO2. Este resultado sugiere que la posible adsorción vía acetal de los aldehídos. Para soluciones neutra y ácida, resulto que el TiO2 sin modificar presento los más altos valores de las constantes de velocidad observadas (Kobs). A estos pH (ácido y neutro) la tendencia de los sistemas modificados siguieron el siguiente orden de magnitud para sus Kobs: TiO2-DHBA > TiO2-HMBA > TiO2-DMBA. La degradación fotocatalítica del PNF sigue el modelo cinético de Langmuir–Hinshelwood para los sistemas TiO2 evaluados a pH básico. Se determino que los catalizadores modificados mostraron tener mayores valores que el TiO2 sin modificar cuando se comparan en función de k. Por ejemplo: TiO2 (k = 0,5288 mg/L*min), TiO2-DHBA (k = 1,5337 mg/L*min) y TiO2-HMBA (k = 1,4993 mg/L*min). Sin embargo cuando se compara en función de k*KL-H (min-1) se observo que el TiO2-sin modificar presento la constante más alta (0,0138 min-1), seguido de la TiO2-DHBA (0,0133 min-1); a medida que se va reemplazando en el benzaldehídos los grupos hidroxi por metoxi, el producto k*KL-H va disminuyendo su magnitud. Utilizando la espectroscopia UV/Visible por reflectancia difusa se encontró un desplazamiento ipsocrómico de los sistemas modificados con benzaldehídos disustituidos con respecto al TiO2 solo (anatasa)