Avances en Ciencias e Ingenieria Vol. 5 nro 1 año 2014 Articulo 2

EMPLEO DE CATALIZADORES MAGNÉTICOS EN LA OXIDACIÓN CATALÍTICA CON PERÓXIDO DE HIDRÓGENO (CWPO) DE CONTAMINANTES ORGÁNICOS NO BIODEGRADABLES PRESENTES EN AGUAS RESIDUALES INDUSTRIALES

APPLICATION OF MAGNETIC CATALYSTS TO THE CATALYTIC WET PEROXIDE OXIDATION (CWPO) OF INDUSTRIAL WASTEWATER CONTAINING NON BIODEGRADABLE ORGANIC POLLUTANTS


Macarena Munoz1*, Zahara M. de Pedro1, José A. Casas1, Juan J. Rodríguez1 (1) Universidad Autónoma de Madrid, Sección Departamental de Ingeniería Química, Ciudad Universitaria de Cantoblanco, 28049 Madrid – España
Resumen

Se evalúa la actividad y estabilidad de un catalizador magnético (Fe3O4/γ-Al2O3) para llevar a cabo la oxidación de varios clorofenoles mediante CWPO. Los resultados se comparan con los obtenidos empleando un catalizador convencional (Fe2O3/γAl2O3), así como con el tradicional proceso Fenton homogéneo. El empleo de catalizadores sólidos permitió, además, un mejor aprovechamiento del H2O2, lográndose mayores grados de mineralización (75%). El catalizador magnético mostró una mayor velocidad de oxidación frente al convencional, lo que se relaciona con la presencia de las especies de Fe (II) y Fe (III). Por otra parte, el empleo de un catalizador con propiedades magnéticas presenta un interés evidente pues permite su rápida recuperación tras el tratamiento empleando un campo magnético. Dicho catalizador presentó, además, una alta estabilidad (lixiviación de hierro inferior al 1%), lo que unido a sus propiedades magnéticas, lo convierten en un catalizador muy interesante para el proceso CWPO.

Abstract

A new ferromagnetic γ-Al2O3-supported iron catalyst has been prepared and its activity and stability have been compared with those of a previous iron-based conventional catalyst and with the traditional homogeneous Fenton process in the oxidation of chlorophenols. The use of solid catalysts improved significantly the efficiency on the use of H2O2, achieving higher mineralization degrees. The magnetic catalyst led to significantly higher oxidation rates than the conventional one due to the presence of both Fe (II) and Fe (III). On the other hand, the use of a catalyst with magnetic properties is of interest, since it allows rapid recovery after treatment using a magnetic field. Moreover, it showed a high stability with fairly low iron leaching (<1%) upon CWPO runs. An additional clear advantage of this new catalyst is its easy separation and recovery from the reaction medium by applying an external magnetic field.

Palabras clave: oxidación avanzada; catalizador magnético; CWPO; clorofenol Keywords: advanced oxidation processes; magnetic catalyst; CWPO; chlorophenol