Evaluación de fotocatalizadores de TiO2 inmovilizados en plásticos reciclados para la degradación de micro contaminantes orgánicos del agua.”

Abstract

" En este trabajo se diseñaron, fabricaron y evaluaron compositos fotocatalíticos utilizando diversos catalizadores basados en dióxido de titanio (TiO2). Estos catalizadores se inmovilizaron en residuos plásticos reciclados, como bolsas biodegradables, vajillas de poliestireno (PS) y tapas de botellas. Cada composito fabricado fue sometido a un análisis estructural, morfológico y superficial a través de las técnicas SEM, XRD y FTIR. Se evaluó la capacidad fotocatalítica para degradar al pesticida 4-clorofenol (4-CP) y al colorante rodamina B (RhB), utilizando a los catalizadores CuS/TiO2 y TiO2:W con o sin clorofila, respectivamente bajo luz UV-VIS. Se obtuvieron eficiencias de remoción superiores al 90%, alcanzando la completa eliminación de los contaminantes cuando los catalizadores se inmovilizaron en los residuos plásticos. Asimismo, se estudió el efecto del pH en la degradación de los contaminantes bajo condiciones ácidas y alcalinas. Mediante el uso de agentes de sacrificio, se identificó que los radicales hidroxilo (●OH) son las principales especies oxidantes responsables de la degradación de los contaminantes y con menor contribución los huecos (h+) y radicales superóxido (●O2-). Finalmente, se propusieron los mecanismos para la degradación de los contaminantes RhB y 4-CP, además de proporcionar una explicación detallada del rendimiento obtenido con cada uno de los sistemas evaluados en este trabajo."

"This study involves designing, elaborating, and assessing photocatalytic devices made with various TiO2-based catalysts attached to recycled plastics such as biodegradable bags, polystyrene cutlery (PS), and bottle caps. The morphology, surface, and structural composition of each device analyzed in this study was examined using SEM, XRD, and FTIR techniques. The photocatalytic performance of CuS/TiO2 and TiO2:W, with and without chlorophyll, was evaluated to degrade 4-chlorophenol pesticide and rhodamine B (RhB) dye under UV-VIS irradiation. On slurry conditions removal efficiencies over 90% were achieved, but complete elimination of pollutants was observed when the catalyst was attached to plastic waste. The study analyzed the pH effect during pollutant photodegradation under both acid and alkaline conditions. Scavenger tests indicated that hydroxyl radicals (●OH) were the main reactive oxidant species responsible for pollutant degradation, while superoxide (●O2-) and holes (h+) radicals play a second role. The study proposed degradation pathways for RhB and 4-CP contaminants and provided a detailed explanation of the reported performance of the studied systems."