Catalizadores a base de ceria-zirconia en la eliminación de NO<SUB>3</SUB><SUP>-</SUP> en aguas

Abstract

Se estudió la eliminación de NO3- en aguas empleando catalizadores de Pd (1%p/pPd) y PdCu usando H2 como agente reductor. Como soporte se utilizaron ZrO2 y CeO2 preparada por calcinación o sol-gel puras o modificadas con 5%p/pZrO2. Los soportes obtenidos fueron mesoporosos y la ZrO2 se distribuyó homogéneamente sobre los mismos. Los catalizadores Pd fueron activos en la eliminación de NO3- aunque no lograron eliminarlo completamente y generaron alta cantidad de NH4 +. El agregado de 0.3%p/pCu sobre los catalizadores Pd mejoró su actividad y selectividad a N2. Los catalizadores PdCu/Ce y PdCu/Zr-Ce eliminaron completamente los NO3-; sin embargo, la cantidad de NH4+ (1 y 3ppm) generada fue más alta que la permitida por la norma (0.5ppm). El sistema con mejor selectividad a N2 fue PdCu/Zr-Ce SG (99.6%) aunque se evidencia una desaceleración de la reacción con el tiempo. El uso de HCl para regular el pH permitió que este catalizador elimine completamente los NO3- manteniendo la selectividad a N2. Este mismo catalizador eliminó un 40% de los NO3- presentes en muestras de aguas destinadas a consumo humano y se detectó una alta generación de NO2- (15ppm), probablemente los iones presentes en el agua tratada enmascaran los sitios de adsorción de NO3-.

The elimination of NO3 - in water was studied using Pd (1% w/wPd) and PdCu catalysts and H2 as the reducing agent. The selected supports were ZrO2 and CeO2 prepared by calcination or sol-gel method, both pure or modified with 5 wt.% ZrO2. The supports so obtained were mesoporous and ZrO2 was homogeneously distributedover them. The catalysts were active in the elimination of NO3 - although not completely and produced high NH4 + content. The addition of 0.3 wt.% Cu to the Pd catalysts improved their activity and selectivity to N2. The PdCu/Ce and PdCu/Zr-Ce catalysts eliminated the NO3 - completely, but the NH4 + produced (1 and 3ppm) was higher than the allowed limit (0.5ppm). The system with the best N2 selectivity was PdCu/Zr-Ce SG (99.6%), although a decrease in the reaction rate with time was evidenced. The use of HCl to control pH for this catalyst allowed eliminate NO3 - completely conserving the selectivity to N2. This catalyst eliminated 40% of the NO3 - present in water samples for human consuming but high NO2 - generation (15ppm) were detected. Probably the ions present in real water masked the NO3 - adsorption sites.