Degradación de Amarillo-5 en medio acuoso usando hidrotalcitas como catalizadores Fenton heterogéneos

Abstract

El proceso Fenton heterogéneo es una alternativa viable a su contraparte homogénea en la degradación de moléculas recalcitrantes presentes en el agua debido a que no requiere ajuste de pH ni se generan lodos. En el presente trabajo se estudió el efecto catalítico de materiales tipo hidrotalcita en la degradación de Amarillo-5 (tartrazina) en medio acuoso con la ayuda de peróxido de hidrógeno mediante un proceso Fenton heterogéneo, siguiendo la degradación del colorante por medio de su absorbancia UV a una λ=428 nm. Para ello, se sintetizaron catalizadores tipo hidrotalcita con combinaciones de Cu, Co, Ni, Mg y Al en sus estructuras por el método de coprecipitación. Los catalizadores resultantes fueron caracterizados por técnicas de difracción de rayosX, espectroscopía infrarroja, microscopía electrónica de barrido y análisis termogravimétrico. El catalizador [Co0.11Ni0.11Mg0.53Al0.25(OH)2]x(CO32-) x/2·YH2O presentó un rendimiento de 95% en la degradación de tartrazina a concentraciones estequiométricas de H2O2 en 60 minutos de reacción.

Heterogeneous Fenton process proves to be a feasible alternative to its homogeneous counterpart in the degradation of recalcitrant molecules present in water, due that the former does not need pH adjustment and slurries are not generated during its procedure. The aim of this work was to elucidate the catalytic properties of hydrotalcite-like materials in the degradation of aqueous Yellow-5 (tartrazine) by means of a Fenton heterogeneous process using hydrogen peroxide as a source of free radicals. The materials were synthesized by co-precipitation varying the molar ratio of the constituent cations i.e. Cu, Co, Ni, Mg y Al. The resulting catalysts were characterized by means of X-ray diffraction, infrared spectroscopy, scanning electron microscopy and thermogravimetric analysis. The degradation of the dye was followed by UV spectroscopy at λ=428 nm. The catalytic degradation of tartrazine with stoichiometric concentrations of H2O2 was 95% using the Co0.11Ni0.11Mg0.53Al0.25(OH)2]x(CO32-) x/2·YH2O catalyst at 60 minutes of reaction time.