Degradación de fenol en agua empleando ferritas de Co

Abstract

En este trabajo, se prepararon ferritas de cobalto obtenidas por calcinación en aire a 550 ° C de materiales precursores sintetizados por coprecipitación a pH controlado y utilizando una relación molar M2+:Fe3+=3:1, donde M2+ representa Mg2+ o Co2+. Los materiales fueron caracterizados por difracción de rayos X (DRX), Espectroscopia Mössbauer, Potencial Zeta y Espectroscopia de rayos X (XPS). Los resultados obtenidos mostraron que la presencia de la especie Co2+ favorece la formación de radicales a partir del H2O2 y la degradación de fenol (φol) en medio acuoso. El material con mayor carga de Co mostró el mejor comportamiento catalítico para la degradación del Fenol. Una reducción del Carbono Orgánico Total del 95% fue posible luego de 180 min. de reacción, bajo las siguientes condiciones de operativas: pH controlado de 6, una relación molar H2O2/ φol de 105 y 1 g/L de catalizador bajo proceso foto Fenton, sin lixiviado de Fe. Un mecanismo de reacción fue propuesto en términos de la formación de radicales OH* originados por la presencia de las especies Co2+ y Fe3+ en la fase CoFe2O4.

In this work, cobalt ferrites obtained by calcination in air at 550 °C of precursor materials synthesized by co-precipitation at controlled pH and using a molar ratio M2+:Fe3+=3:1, where M2+ represents Mg2+ or Co2+, were prepared. The materials were characterized by X-ray diffraction (XRD), Mössbauer spectroscopy, Zeta Potential and X-ray Photoelectron Spectroscopy. The obtained results showed that the presence of the Co2+ species favored the formation of radicals from H2O2 and degradation of phenol (φol) in aqueous medium. The material with higher Co load showed the best catalytic performance for the degradation of Phenol. A reduction of total organic carbon of 95% was possible after 180 min reaction, under the following operating conditions: controlled pH of 6, a molar ratio H2O2 / φol of 105 and 1 g / L of catalyst under photo Fenton process without leaching of Fe. A mechanism of reaction was proposed in terms of the formation of OH * radicals originated by the presence of the Co2 + and Fe3 + species in the CoFe2O4 phase.