Foto-Degradación de Fenol sobre Catalizadores de TiO2 y Mo/TiO2. La Metodología de Superficie de Respuesta como Herramienta de Optimización

• Sandra M. López Zamora ^[1] ; Edison Gilpavas ; Miguel-Ángel Gómez ; Izabela Dobrosz Gómez
  1. [1] Universidad Nacional de Colombia

     Universidad Nacional de Colombia

     Colombia

     
• Localización: Información tecnológica, ISSN-e 0718-0764, ISSN 0716-8756, Vol. 25, Nº. 5, 2014, págs. 3-12
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Phenol Photo-Degradation over TiO2 and Mo/TiO2 Catalysts. The Response Surface Methodology as Optimization Tool
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• Resumen
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    En este trabajo se empleó la metodología de superficie de respuesta como herramienta para la optimización del proceso de foto-degradación de fenol sobre TiO2 y 2% wt Mo/TiO2. Se determinó, utilizando un diseño experimental factorial, el efecto de los siguientes parámetros de operación: concentración inicial de fenol (Ci), carga de catalizador (Cat) y pH en términos de la constante aparente de reacción y el porcentaje de degradación. Para el TiO2, las condiciones de operación óptimas fueron: Ci=10ppm, Cat=0.7g/L y pH=8, independiente de la fuente de radiación. Para 2% wt Mo/TiO2, las condiciones óptimas dependen fuertemente del recurso de luz aplicado. Resultados comparables con TiO2 se obtuvieron empleando radiación UV. En la luz visible, las condiciones óptimas fueron las siguientes: Ci=10 ppm, Cat=0.1 g/L, pH=3.6 y el catalizador a base de Mo demostró ser mucho más activo. A estas condiciones, la carga de 2% wt Mo/TiO2 fue 7 veces menor que la requerida con TiO2.

  • English

    In this work, the response surface methodology was applied as a tool for the optimization of the operational conditions of phenol photo-degradation over TiO2 and 2% wt Mo/TiO2 catalysts. A multifactorial experimental design was proposed, including the following variables: phenol initial concentration (Ci), catalyst loading (Cat) and pH. The apparent reaction rate constant and the percentage of phenol degradation were chosen as the response variables. When TiO2 was used as catalyst, the following optimal operational conditions were found: Ci=10ppm, Cat=0.7g/L and pH=8 for both UV and visible light. For 2% wt Mo/TiO2 catalyst, the optimal operating conditions strongly depended on the applied radiation source. Thus, under UV radiation: Ci=10 ppm, Cat=0.7 g/L and pH=8 were found as the optimum conditions. Using visible light, and the following optimized conditions, Ci=10 ppm, Cat=0.1 g/L, pH =3.6, the Mo containing catalyst showed to be the most efficient. Under these conditions, the amount of 2% wt. Mo/TiO2 was 7 times lower than that of unsupported TiO2.