Ozonización fotoelectrocatalítica empleando CN-TiO2 para la destrucción de Cefadroxilo en aguas residuales

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Autores/as

  • Daniela Palomares-Reyna Centro de Investigación y Desarrollo Tecnológico en Electroquímica, Parque Sanfandila s/n, Pedro Escobedo, 76703 Santiago de Querétaro, México
  • Roberto L. Palomino-Resendiz Centro Mexicano para la Producción más Limpia, Instituto Politécnico Nacional, Av. Acueducto s/n, Col. La Laguna Ticomán, Ciudad de México, 07340, México
  • Beatriz Bonola UPIITA, Instituto Politécnico Nacional
  • Ángel Yañez-Ríos ESIQIE, Instituto Politécnico Nacional
  • Fabiola S. Sosa-Rodríguez Research Area of Growth and Environment, Metropolitan Autonomous University, Azcapotzalco
  • Jorge Vazquez-Arenas Instituto Politécnico Nacional https://orcid.org/0000-0001-8298-328X

DOI:

https://doi.org/10.56845/terys.v3i1.228

Palabras clave:

Cefadroxilo, Fotoelectrocatálisis, Ozono, TiO2, Tratamiento de aguas residuales

Resumen

En el presente estudio se sintetizan fotoánodos de base TiO2 (CN-TiO2) en presencia de etilendiamina para desarrollar un proceso de ozonización fotoelectrocatalítica (OFEC), que permita el tratamiento cuaternario de aguas residuales urbanas sometidas a tratamientos primario y secundario, fortificadas con Cefadroxilo (CFX). Los fotoelectrocatalizadores se fabricaron mediante anodización a diferentes voltajes para modificar la textura, y microestructura electrónica de los materiales. La caracterización de estas propiedades se realizó mediante microscopía electrónica de barrido, y difracción de rayos X; mientras que la degradación del contaminante se monitoreó por cromatografía líquida de alta resolución y carbón orgánico total (COT), a diferentes valores de pH. En condiciones neutras y alcalinas, el CFX se elimina completamente después de 90 minutos de tratamiento, con altos porcentajes de mineralización (eliminaciones de COT de 87 y 91 %, respectivamente), lo cual indica que el acoplamiento realizado en OFEC es eficaz para eliminar el contaminante debido a rutas paralelas que forman especies radicalarias de•OH

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Citas

A.V. Moreno-Palacios, R.E. Palma-Goyes, J. Vazquez-Arenas, R.A.J.J.o.E.C.E. Torres-Palma. (2019). Bench-scale reactor for Cefadroxil oxidation and elimination of its antibiotic activity using electro-generated active chlorine. Journal of Environmental Chemical Enguneering, 7, 103173. https://doi.org/10.1016/j.electacta.2018.04.114.

J. E. Carrera-Crespo, G. Ramos-Sánchez, V. De la Luz, F. González, E. Barrera, I. González. (2017). Photoelectrochemical hydrogen generation on TiO2 nanotube arrays sensitized with CdS@ Sb2S3 core shell particles. International Journal of Hydrogen Energy, 42(51), 30249. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2017.09.064.

N. Feng, F. Liu, M. Huang, A. Zheng, Q. Wang, T. Chen, G. Cao, J. Xu, J. Fan, F. Deng. (2016). Unravelling the efficient photocatalytic activity of boron-induced Ti3+ species in the surface layer of TiO2, Scientific reports, 6, 34765. https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2018.10.043.

P. Fernandez-Ibanez, S. McMichael, Adriana Rioja Cabanillas, S. Alkharabsheh, A. Tolosana Moranchel, J. A. Byrne. (2021). New trends on photoelectrocatalysis (PEC): nanomaterials, wastewater treatment and hydrogen generation. Current Opinion in Chemical Engineering, 34, 100725. https://doi.org/10.1016/j.coche.2021.100725.

Y. Park, W. Kim, H. Park, T. Tachikawa, T. Majima, W. Choi. (2009). Carbon-doped TiO2 photocatalyst synthesized without using an external carbon precursor and the visible light activity, Applied Catalysis B: Environmental, 91. 355-361. https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2009.06.001.

Z. Sun, L. Zhao, C. Liu, Y. Zhen, J. Ma. (2019). Catalytic Ozonation of Ketoprofen with In Situ N-Doped Carbon: A Novel Synergetic Mechanism of Hydroxyl Radical Oxidation and an Intra-Electron-Transfer Nonradical Reaction, Environmental Science & Technology, 53, 10342. https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2022.122188.

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Publicado

2024-11-05

Cómo citar

Palomares-Reyna, D., Palomino-Resendiz, R. L., Bonola, B., Yañez-Ríos, Ángel, Sosa-Rodríguez, F. S., & Vazquez-Arenas, J. (2024). Ozonización fotoelectrocatalítica empleando CN-TiO2 para la destrucción de Cefadroxilo en aguas residuales. Tendencias En energías Renovables Y Sustentabilidad, 3(1), 31–34. https://doi.org/10.56845/terys.v3i1.228

Número

Vol. 3 Núm. 1 (2024)

Sección

Casos Prácticos de Divulgación Científica

Licencia

Derechos de autor 2024 Daniela Palomares-Reyna, Roberto L. Palomino-Resendiz, Beatriz Bonola, Ángel Yañez-Ríos, Fabiola S. Sosa-Rodríguez, Jorge Vazquez-Arenas

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