DEGRADACIÓN DE COMPUESTOS FENÓLICOS, MEDIANTE UN PROCESO DE OXIDACIÓN AVANZADA

Abstract

Contaminantes fenólicos son substancias recalcitrantes que no pueden ser removidos de las aguas residuales usando los tratamientos convencionales. En este estudio, la degradación de los contaminantes fenólicos fue investigado tomando como base la aplicación del peróxido de hidrógeno durante el proceso de electrooxidación usando un electrodo de diamante dopado de boro (DDB) como ánodo en un proceso acoplado. El proceso fue optimizado usando el 4-cloro fenol (4-CF) como un compuesto modelo y posteriormente fue degradado un contaminante emergente, nonilfenol etoxilado (NP10EO), usando las mejores condiciones experimentales encontradas en el proceso de degradación del 4-CF. Para determinar la efectividad del tratamiento, se llevaron acabo experimentos con peróxido de hidrógeno (H2O2), electrooxidación (EO) and EO-H2O2 (proceso acoplado). Las variables consideradas en esta investigación fueron valores de pH, densidad de corriente, cantidad de peróxido de hidrógeno y tiempo de reacción. Se observó que el proceso acoplado EO-H2O2 incrementa la eficiencia de degradación, alcanzando el 81.9% para 4-CF y 94.3% para el NP10EO. Espectrofotometría UV/Vis, DQO y análisis de cromatografía de líquidos (HPLC) verifican estos resultados. Los resultados del análisis mediante voltamperometria cíclica después del proceso acoplado indican que contaminantes en la solución fueron efectivamente oxidados. Se concluye que pequeñas cantidades de peróxido de hidrógeno (250 µL 30 % p/v solución por 1.1 L) son suficientes para obtener mejores resultados, mientras que grandes cantidades de H2O2 produce efectos inhibitorios durante el proceso de degradación. La oxidación del electrodo de acero inoxidable durante los experimentos fueron confirmados mediante el análisis de XPS y AFM. En el capítulo 1, el lector encontrará el marco referencial acerca de la aplicación de la oxidación electroquímica como método para el tratamiento de aguas residuales. El capítulo 2 se plantea la justificación, hipótesis y objetivos de este trabajo de investigación. Por otra parte, el capítulo 3 se describe detalladamente la metodología empleada para obtener las condiciones óptimas de operación en el tratamiento acoplado electroquímico-H2O2 para la degradación del 4-CF y NP10EO. Así mismo, en el capítulo 4 se muestran los resultados obtenidos en el tratamiento acoplado (electroquímico - H2O2), la dosis óptima de H2O2; así como la discusión general de los resultados obtenidos (caratula de artículo aceptado, de igual manera se presentan las cartas de recepción de los artículos enviados a las revistas MATERIALS y FUEL). Como penúltimo capítulo se encuentra la discusión general de la investigación y finalmente, en el capítulo 6, se señalan las conclusiones del trabajo.