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Catálisis Foto-Fenton Asistida por Ácido Oxálico Usando Nanopartículas Magnéticas de FeO para la Eliminación Completa de Colorantes Textiles

Autores: Bhavsar, Sunil; Dudhagara, Pravin; Ghelani, Anjana; Wirajana, I Nengah; Phi, Quyet-Tien; Chen, Yih-Yuan; Shyu, Douglas J. H.

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico
2024

Catálisis Foto-Fenton Asistida por Ácido Oxálico Usando Nanopartículas Magnéticas de FeO para la Eliminación Completa de Colorantes Textiles


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Química

Palabras clave

Efluentes de la industria textil
Efluentes que contienen tintes
Nanopartículas de óxido ferroso-férrico
Efluentes industriales
Potenciador fotocatalítico
Cromatografía líquida-espectrometría de masas

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 28

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Los efluentes de la industria textil contienen varias sustancias peligrosas, como los efluentes que contienen colorantes, que plantean desafíos ambientales y estéticos. Actualmente, se utiliza un proceso de remediación basado en microorganismos. Este estudio investigó la aplicación de nanopartículas de óxido ferroso-ferrico (FeO), un nanoadsorbente fácilmente formulado, para eliminar moléculas de colorante dispersas de efluentes industriales. Las nanopartículas de óxido ferroso-ferrico se prepararon utilizando un método de co-precipitación química. Las nanopartículas tenían una magnetización de 26.93 emu g, con tamaños menores de 20 nm, y poseían una estructura cristalina cúbica de espinela altamente purificada. La actividad catalítica del óxido de hierro dependía de la dosis, del potenciador fotocatalítico, es decir, del nivel de HO, del pH del medio de reacción y de la concentración de colorante. Optimizamos la reacción tipo Fenton para que funcionara mejor utilizando 1.0 g/L de nanopartículas de óxido ferroso-ferrico, 60 mM de ácido oxálico a pH 7.0 y 60 ppm de colorante. Los óxidos de hierro actúan como fotocatalizadores, y el ácido oxálico genera pares electrón-hueco. En consecuencia, mayores cantidades de super-radicales provocan la degradación rápida del colorante y reacciones de pseudo-primer orden. El análisis de cromatografía líquida-espectrometría de masas (LC-MS) reveló que las nanopartículas de óxido ferroso-ferrico decoloraron y destruyeron el Disperse Red 277 en 180 minutos bajo luz visible. Por lo tanto, se observa una desmineralización completa utilizando una reacción foto-Fenton en 3 horas bajo luz visible. Se sugiere que estos sistemas de adsorción de próxima generación, de alta capacidad y fáciles de separar, son adecuados para su uso a escala industrial. Las nanopartículas de óxido ferroso-ferrico con propiedades de adsorción y magnéticas mejoradas podrían ser utilizadas para limpiar la contaminación ambiental.

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