Degradación por fotocatálisis de colorantes en medio acuoso utilizando mezclas de dióxido de titanio (TiO2) y óxido de zinc (ZnO)

Abstract

Actualmente la industria textil viene contaminando grandes cantidades de agua siendo el principal contaminante los colorantes y estos son peligrosos para la salud humana debido a que son tóxicos, cancerígenos por ello la presente investigación tuvo como objetivo principal degradar colorantes (Azul de metileno, Tartrazina y Oxalato de verde de malaquita) por fotocatálisis utilizando mezclas de Dióxido de Titanio (TiO2) y Óxido de Zinc (ZnO). Se sintetizo la nanoparticulas (ZnO) usando el método de emulsión/evaporación, se caracterizaron las nanoparticulas de TiO2 y ZnO mediante Difracción de rayos X (XRD) y Espectrometría infrarroja con transformada de Fourier (FTIR). Se prepararon soluciones de Azul de metileno, Oxalato verde malaquita y tartrazina a concentración 9,6x10-5 mol/L, 4,64x10-3 mol/L y 2,7x10-4 mol/L respectivamente. Se trabajó con 8 tratamientos a diferentes concentraciones de catalizadores por colorante en el proceso fotocatalizador y se obtuvieron los resultados a través de la espectrofotometría UV-Vis doble haz. Se determinó que la mejor combinación de los catalizadores para degradar el azul de metileno fue de TiO2 al 99,5% con ZnO al 0,5%, para degradar el oxalato verde malaquita fue de ambos catalizadores al 50% y para la degradación de la tartrazina fue TiO2 al 75% con ZnO al 25% respectivamente obteniendo la mayor degradación de todos los tratamientos con una concentración de 1,05 x10-09 mol/L para el azul de metileno, 3,51x 10-08 mol/L para el oxalato verde malaquita y 9,48 x 10-08 mol/L para la tartrazina. Se logró comprobar que existe una gran eficiencia y eficacia en los procesos de oxidación fotocatalítica, a través de un catalizador TiO2, obteniendo que la concentración de residuos contaminantes (azul de metileno, verde de malaquita y tartrazina) y el tiempo afectan directamente en el crecimiento, evolución y eficacia del proceso de la fotocatálisis.