Evaluación de un reactor para la degradación fotocatalítica de glifosato empleando un catalizador de TiO2-Mn/Evaluation of a reactor for the photocatalytic degradation of glyphosate with a catalyst TiO2-Mn

• Published in: Revista colombiana de química 2019-09, Vol.48 (3), p.19
• Main Authors: Andrés Felipe Suárez Escobar, Daniela Guevara Correa, María Camila Méndez Quintero, José Felipe Mendoza Abella, Álvarez Cabrera, Judith Andrea
• Format: Article
• Language: Spanish
• Subjects: Aqueous solutions; Catalysts; Chemical synthesis; Flow velocity; Herbicides; Manganese; Mathematical models; Organic chemistry; Packed beds; Photocatalysis; Photodegradation; Photolysis; Physical properties; Titanium dioxide
• ISSN: 0120-2804; 2357-3791
• DOI: 10.15446/rev.colomb.quim.v48n3.76918

En el presente trabajo se evaluó la degradación fotocatalítica del herbicida glifosato en solución acuosa con un catalizador comercial (TiO 2 Degussa P25) y un catalizador sintetizado a partir de TiO 2 dopado con manganeso (TiO 2 -Mn), soportados en anillos de borosilicato de diámetro interno y externo de 6,52 mm y 7,59 mm, respectivamente, y una longitud aproximada de 9,43 mm, mediante el uso de un reactor continuo de lecho empacado. El catalizador fue caracterizado por FTIR, SEM-EDS y AFM, con lo cual se determinaron algunas propiedades físicas y químicas del mismo. Las condiciones de operación del reactor fueron un caudal de alimentación de 4,25 mL min -1 de una solución de glifosato de pH natural de 4,45 y un tiempo de retención de 1 h y 25 min, en el cual se llevaron a cabo ensayos de fotocatálisis heterogénea, fotólisis y adsorción por un tiempo de 150 min. De lo anterior, se obtuvieron los porcentajes de remoción y el orden de la reacción fotocatalítica para el catalizador soportado en los anillos. A partir de los estudios de degradación realizados, con el TiO 2 -Mn soportado en los anillos, se logró un porcentaje máximo de degradación de 39.19%, mientras que, con el catalizador comercial TiO 2 Degussa P25, se alcanzó un 28.6% de remoción. El modelo de reacción que sigue la degradación del glifosato es de difusión intrapartícula, debido a los procesos difusivos en los que la molécula de glifosato es adsorbida en los poros del catalizador para luego ser degradada. In this work, the photocatalytic degradation of the herbicide glyphosate in aqueous solution was evaluated. Assays were performed on a commercial catalyst (TiO2 Degussa P25) and a catalyst synthesized from TiO2 doped with manganese (TiO2-Mn) supported on borosilicate rings, with an internal and external diameter of 6.52 mm and 7.59 mm respectively, and an approximate length of 9.43 mm, using a continuous packed bed reactor. The synthesized catalyst was characterized with techniques as FTIR, SEM-EDS, and AFM, which allowed to evaluating its chemical and physical properties. The reactor operating conditions were a feed flow rate of 4.25 mL min-1 of a pH 4.45 glyphosate solution and retention time of 1 h and 25 min. In such experiments, heterogeneous photocatalysis, photolysis, and adsorption test were carried out for 150 min, obtaining results of degradation percentages and the order of photocatalytic reaction for the catalyst supported in the rings and the powder in suspension. From the remo