使用TiO2-Mn催化剂光催化降解草甘膦的反应器的评估

IF 0.2 Q4 CHEMISTRY, MULTIDISCIPLINARY
Andres Suarez, Daniela Guevara Correa, María Camila Méndez Quintero, José Felipe Mendoza Abella, Judit Andrea Álvarez Cabrera
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Las condiciones de operación del reactor fueron un caudal de alimentación de 4.25 mL min-1 de una 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. A partir de los estudios de degradación realizados, se logró un porcentaje máximo de degradación con el TiO2-Mn soportado en los anillos del 39.19%, comparado con el catalizador comercial TiO2 Degussa P25, con el cual se alcanzó un 28.6% de remoción. 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摘要

本文利用连续填充床反应器,用工业催化剂(TiO2 Degussa P25)和掺杂锰的TiO2(TiO2-Mn)合成的催化剂,分别负载在内径为6.52毫米和外径为7.59毫米、长度约为9.43毫米的硼硅酸盐环中,评估了除草剂草甘膦在水溶液中的光催化降解。合成的催化剂通过FTIR、SEM-EDS和AFM进行了表征,从而确定了一些物理和化学特性。反应器的操作条件是天然pH值为4.45的草甘膦溶液的进料流量为4.25ml min-1,停留时间为1h和25min;其中进行了150分钟的多相光催化、光解和吸附试验,得出了环载催化剂的去除率和光催化反应顺序。根据进行的降解研究,与工业催化剂TiO2 Degussa P25相比,负载在环上的TiO2-Mn的最大降解率为39.19%,去除率为28.6%。由于颗粒内扩散过程,草甘膦降解后的反应模型为伪二级反应,其中草甘膦分子吸附在催化剂的孔隙中,然后降解。
本文章由计算机程序翻译,如有差异,请以英文原文为准。
Evaluación de un reactor para la degradación fotocatalítica de glifosato empleando un catalizador de TiO2-Mn
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), soportados 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 por  FTIR, SEM-EDS y AFM, permitiendo determinar algunas características físicas y químicas. Las condiciones de operación del reactor fueron un caudal de alimentación de 4.25 mL min-1 de una 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. A partir de los estudios de degradación realizados, se logró un porcentaje máximo de degradación con el TiO2-Mn soportado en los anillos del 39.19%, comparado con el catalizador comercial TiO2 Degussa P25, con el cual se alcanzó un 28.6% de remoción. 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.
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Revista Colombiana de Quimica
Revista Colombiana de Quimica CHEMISTRY, MULTIDISCIPLINARY-
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期刊介绍: The Revista Colombiana de Química - Colombian Journal of Chemistry (Rev. Colomb. Quim.) Is a peer-reviewed scientific journal of the Department of Chemistry, Faculty of Sciences of the Universidad Nacional de Colombia, Bogotá. It currently publishes three volumes per year: January-April, May-August and September-December. All the content published by the Journal (available online) is under a Creative Commons attribution license type BY 4.0, that allows any person or entity in the world to freely access the content, share it, download it, adapt it or make derivative works without any restriction, provided that it adequately indicates the credit to the authors and to the Colombian Journal of Chemistry.
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