Tratamiento de Agua Húmico Oscuro Utilizando Procesos de Oxidación Avanzada Fotocatalítica (PAO) bajo Luz Visible y UV
Autores: Gordon, Alexandra; Leaper, Mark C.; Potgieter, Herman; Ashiegbu, Darlington; Sibanda, Vusumuzi
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Tratamiento de Agua Húmico Oscuro Utilizando Procesos de Oxidación Avanzada Fotocatalítica (PAO) bajo Luz Visible y UV
Categoría
Ciencias Medioambientales
Subcategoría
Desarrollo sostenible
Palabras clave
Estudio
Oxidación avanzada fotocatalítica
Tratamiento de agua
Plantas de fynbos
Fotocatalizadores
Modelos cinéticos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 30
Citaciones: Sin citaciones
El objetivo del estudio fue investigar la aplicación de la oxidación avanzada fotocatalítica (PAO) para el tratamiento de agua contaminada con material húmico oscuro de plantas del bioma fynbos, que no puede ser tratada por métodos convencionales. El estudio utilizó una especie de fynbos para crear un modelo de aguas residuales que se comparó con una infusión hecha de té negro. Se probaron dos fotocatalizadores (TiO y ZnO) y tres fuentes de luz (luz natural, luz halógena y luz UV), con y sin peróxido de hidrógeno. Se observó que el tratamiento de los dos tés solo por fotólisis fue mínimo. El estudio encontró que la luz solar natural no fue efectiva, pero una combinación de ZnO y lámpara halógena mostró el mejor rendimiento, con un 60% de degradación en 20 minutos bajo irradiación solar. La concentración óptima del catalizador se identificó como 10 g/L para ambos fotocatalizadores. La influencia de algunos parámetros del proceso mostró que una combinación de una dosis óptima de 5 mM de HO y radiación solar mejoró el rendimiento de TiO del 16 al 47%. Los datos de la reacción fotocatalítica se ajustaron a los modelos cinéticos de pseudo primer y segundo orden para explotar el proceso cinético de la reacción de foto-destrucción. Los ajustes cinéticos mostraron que la reacción de degradación se adhirió mejor al modelo cinético de segundo orden cuando solo se aplicaron ZnO y radiación solar, independientemente del tipo de té empleado. La aplicación de PAO de esta manera novedosa y rentable tiene potencial para la reducción de agua contaminada a agua potable. El uso de fotocatalizadores de heterojunción podría explorarse en futuras investigaciones para mejorar aún más el proceso.
Descripción
El objetivo del estudio fue investigar la aplicación de la oxidación avanzada fotocatalítica (PAO) para el tratamiento de agua contaminada con material húmico oscuro de plantas del bioma fynbos, que no puede ser tratada por métodos convencionales. El estudio utilizó una especie de fynbos para crear un modelo de aguas residuales que se comparó con una infusión hecha de té negro. Se probaron dos fotocatalizadores (TiO y ZnO) y tres fuentes de luz (luz natural, luz halógena y luz UV), con y sin peróxido de hidrógeno. Se observó que el tratamiento de los dos tés solo por fotólisis fue mínimo. El estudio encontró que la luz solar natural no fue efectiva, pero una combinación de ZnO y lámpara halógena mostró el mejor rendimiento, con un 60% de degradación en 20 minutos bajo irradiación solar. La concentración óptima del catalizador se identificó como 10 g/L para ambos fotocatalizadores. La influencia de algunos parámetros del proceso mostró que una combinación de una dosis óptima de 5 mM de HO y radiación solar mejoró el rendimiento de TiO del 16 al 47%. Los datos de la reacción fotocatalítica se ajustaron a los modelos cinéticos de pseudo primer y segundo orden para explotar el proceso cinético de la reacción de foto-destrucción. Los ajustes cinéticos mostraron que la reacción de degradación se adhirió mejor al modelo cinético de segundo orden cuando solo se aplicaron ZnO y radiación solar, independientemente del tipo de té empleado. La aplicación de PAO de esta manera novedosa y rentable tiene potencial para la reducción de agua contaminada a agua potable. El uso de fotocatalizadores de heterojunción podría explorarse en futuras investigaciones para mejorar aún más el proceso.