Evaluación de catalizadores heterogéneos de Fenton basados en cobalto, hierro y manganeso, soportados sobre un sustrato de diatomita, para la degradación de Bromacil presente en agua

Abstract

El presente proyecto de investigación tuvo como objetivo principal la evaluación de catalizadores heterogéneos de Fenton basados en cobalto, hierro y manganeso, soportados sobre un sustrato de diatomita, para la degradación de Bromacil, como contaminante emergente modelo, presente en agua. Se sintetizaron nueve catalizadores (tres de cada metal) soportados sobre diatomita mediante el método de impregnación incipiente a tres porcentajes diferentes (2 %, 4 % y 6 % de cada metal) y posteriormente se calcinaron dichos catalizadores. Se escogieron los tres catalizadores con el mayor porcentaje de metal (6 %) para realizarles un estudio de adsorción con respecto a la disolución acuosa de Bromacil utilizada (1 mg/L). Se obtuvo adsorción no significativa. Se utilizaron los nueve catalizadores mencionados anteriormente y se aplicó la metodología Taguchi para realizar un diseño estadístico de experimentos. Se utilizó un arreglo ortogonal L9, en donde las variables experimentales fueron el metal utilizado, el porcentaje de dicho metal, el pH de la solución, y la concentración inicial del peróxido de hidrógeno. La variable de respuesta fue el porcentaje de degradación total del contaminante modelo a un tiempo de reacción de 15 minutos. Mediante el proceso de oxidación avanzada con los catalizadores heterogéneos de Fenton utilizados se generaron bajos porcentajes de degradación (5,143 % en promedio) del herbicida acuoso. Con tales resultados del diseño estadístico Taguchi y al realizar el análisis de varianza de la variable respuesta, se obtuvo que las mejores condiciones para la degradación del Bromacil presente en agua fueron las siguientes: utilizar el catalizador de diatomita impregnada en cobalto al 4 %, la solución a un pH de 5 y una concentración de peróxido de hidrógeno de 20 mg/L. Además, se realizó una prueba para determinar la capacidad de reutilización del catalizador que demostró el mejor desempeño, es decir, cobalto...