Oxidación electroquímica para la degradación de ciprofloxacíno asistida con radiación ultravioleta utilizando ánodos dimensionalmente estables

Abstract

Numerosos reportes han descrito un aumento de los productos farmacéuticos y de cuidado personal, detectados en diversos cuerpos de agua durante los últimos años. Su continua detección es un riesgo, ya que puede significar una afectación directa hacia el ecosistema. La presencia de este tipo de contaminantes en efluentes de plantas de tratamiento de aguas residuales, demuestran las bajas eficiencias de degradación por los métodos convencionales. Debido a lo anterior, alternativas como los procesos de oxidación avanzada (AOPs, Advanced Oxidation Processes) han ganado interés, por la producción de especies oxidantes capaces de degradar compuestos altamente recalcitrantes. El acoplar dos o más AOPs, puede favorecer el aumento en la producción de agentes oxidantes (HOCl, .OH), así como incrementar la eficiencia de degradación y mineralización de contaminantes. Con este último propósito, se realizó la degradación de ciprofloxacino (20 ppm) al implementar un sistema electroquímico foto-asistido, donde se utilizó un electrodo de RuO2 como ánodo dimensionalmente estable (DSA, Dimensionally Stable Anode), sintetizado mediante el método de Pechini, en conjunto con una fuente de radiación de 254 nm y soluciones de 0.05M de NaCl como fuente de cloruros. Además, se estudió el comportamiento del sistema foto-electrocatalítico en condiciones de pH 3, 6 y 9, con ayuda de la imposición de densidades de corriente de 5 y 10 mA cm−2, ocurriendo entonces, la electrogeneración de especies de cloro activo, así como reacciones de homólisis de las mismas para la degradación del ciprofloxacino. Los productos de los sistemas se evaluaron por medio de espectroscopía UV (UV-Vis, Ultraviolet-Visible Spectroscopy), cromatografía de líquidos de alta resolución (HPLC, High Performance Liquid Chromatography) y carbono orgánico total (TOC, Total Organic Carbon). Los resultados indicaron mayor eficiencia durante el proceso a condiciones de pH 6 e imposición de 10 mA cm-2, obteniendo una mineralización promedio del 69.4±5.6%, del contaminante a 60 minutos, mientras que la degradación del contaminante ocurrió durante los primeros 5 minutos del proceso.