Evaluación de un reactor para la degradación fotocatalítica de glifosato en solución acuosa empleando un catalizador de TiO2-Mn

Abstract

En este trabajo se evaluó la degradación fotocatalítica del herbicida glifosato en solución acuosa con un catalizador comercial (TiO2 Degussa P25) y un catalizador sintetizado a partir de TiO2 dopado con manganeso (TiO2-Mn) soportado en anillos de borosilicato de diámetro interno y externo de 6,52 mm y 7,59 mm, respectivamente y una longitud aproximada de 9,43 mm, mediante el uso de un reactor continúo de lecho empacado. El catalizador sintetizado fue caracterizado con diversas técnicas físicas y químicas como: XRD, Área BET, FTIR y SEM-EDS, las cuales permitieron determinar su estructura, morfología y composición. Las condiciones de operación del reactor fueron un caudal de alimentación de 4,25 mL/min de un solución de glifosato de pH natural de 4.45 y un tiempo de retención de 1 h y 25 minutos; en el cual se llevaron a cabo ensayos de fotocatálisis heterogénea, fotólisis y adsorción por un tiempo de 150 minutos, obteniendo como resultados los porcentajes de remoción y el orden de la reacción fotocatalítica para el catalizador soportado en los anillos y el polvo en suspensión. A partir de los estudios, se obtuvo un catalizador con un tamaño de partícula aproximado de 0,22 µm, logrando un porcentaje máximo de degradación con el TiO2-Mn soportado en los anillos del 39,19% a comparación con el polvo en suspensión y el catalizador comercial TiO2 Degussa P25 con los cuales obtuvieron porcentajes de degradación del 46,2% y 28,6% respectivamente. El modelo de reacción que sigue la degradación del glifosato es de pseudo-segundo orden debido a los procesos de difusión intrapartícula, en los que la molécula de glifosato es adsorbida en los poros del catalizador para luego ser degradada.