Desarrollo de catalizadores de ZnO dopados con metales para la degradación fotocatalítica de la cafeína
DOI:
https://doi.org/10.33448/rsd-v11i14.36395Palabras clave:
Fotocatálisis; ZnO; Degradación; Cafeína.Resumen
Actualmente, los procesos convencionales de tratamiento de aguas residuales no pueden eliminar ciertos contaminantes, como los contaminantes de preocupación emergente, considerados un problema ambiental. De esta forma, existe una creciente búsqueda de nuevas alternativas al tratamiento de efluentes, con el fin de eliminar estos contaminantes, entre ellos la cafeína, presente en diferentes alimentos, encontrándose en el agua de consumo humano. La fotocatálisis heterogénea, un proceso de oxidación avanzada, es una alternativa eficiente para la eliminación de estas sustancias. En este contexto, el presente trabajo tuvo como objetivo desarrollar catalizadores de ZnO dopados con metales y estudiar su desempeño en la reacción de degradación fotocatalítica de la cafeína. La adición de metales al catalizador mejora sus propiedades, especialmente su capacidad de absorción en la región visible. En primer lugar, se probó el catalizador comercial de ZnO en la remoción fotocatalítica de cafeína bajo radiación UV, determinándose, mediante un diseño experimental, las mejores condiciones experimentales, en las que se alcanzó el 96,88% de degradación de cafeína. Posteriormente, el ZnO comercial fue dopado con plata (Ag), níquel (Ni) y cobre (Cu), y estos catalizadores sintetizados fueron caracterizados mediante análisis de área superficial específica, microscopía electrónica de barrido, espectroscopía infrarroja y fluorescencia de rayos X. Finalmente, se evaluó el desempeño de los catalizadores sintetizados en la reacción de degradación fotocatalítica de la cafeína, en las mejores condiciones experimentales bajo radiación visible. El catalizador con la adición de 8% de Ag en peso, fue el que mejor desempeño obtuvo en la remoción fotocatalítica de cafeína, alcanzando una degradación de 87.47%.
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