electrodos de carbón activado modificados con hierro para
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Electrodos de Carbón Activado Modificados con Hierro para su Aplicación en Procesos Tipo Fenton.
Ponente: Jennifer Alexis Bañuelos Díaz
IX CONGRESO NACIONAL DE CIENCIA E INGENIERÍA EN MATERIALES 2018
Universidad Tecnológica de Veracruz21 al 23 de marzo de 2018
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IntroducciónLiberación al medio ambiente
Difícil degradación
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Introducción
O2 + 2H+ + 2e- H2O2 + Fe2+
Peralta J.M., Meas-Vong Y., Rodriguez F., Chapman T., Maldonado M., Godínez L. (2008).
Dyes and pigments. 76: 656-662.
Carbón
Activado
500-1400 m2/g
Lignina-Lignítico
García-Otón M., Montilla F., Lilio-Ródenas M.A., Morallón E y Vázquez
J.L., (2005). Journal of Applied Electrochemistry, 319-325.
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Introducción
Proceso Homogéneo
Proceso Heterogéneo
• Altas concentraciones de hierro en el efluente final
• Producción de lodos de deshecho para eliminación del hierro (costos)
• Electrodeposición de hierro sobre carbón activado
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Desarrollar una metodología electroquímica capaz deobtener hierro bien dispersado sobre un materialgranular de carbono de alta área superficial con lafinalidad de ser aplicado en un proceso Electro-Fentonheterogéneo
Objetivo
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Metodología
cátodo
ánodoreferencia
El material de Fe/CA sepreparó usando unasolución de H2SO4 0.1 M.saturada con carbónactivado formando unasuspensión espesa.
El precursor de hierro añadido a la solución de suspensión fue FeCl3 (1,3 y 5 mM). El Fe/CA electroquímicamente preparado se caracterizó.
Se llevaron a caboexperimentoselectroquímicospara examinar suactividad dedegradación paraun colorantetípico encomparación conun procesoElectro-Fentonhomogéneo.
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Resultados
Imagen SEM del material de carbón activado.
a) antes de la electrodeposición de hierrob) después de la electrodeposición de hierro c) después del proceso de electro-Fenton.
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Resultados
Espectros EDS del material Fe /AC
a) aparición de los picos (Fe)b) mapeo de los principales elementos
del material (C, O y S) y hierro.
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Resultados
Espectros XRD del CA sinelectrodeposición de hierro y para elmaterial modificado Fe / AC.
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Resultados
Producción de H2O2; concentración de
hierro: () 5 () 3, y () 1 mM y (▼) sin
hierro.
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Resultados
Efecto de las concentracionesde hierro electrodepositadode 1973 (), 1188 (), 407() mg Kg−1, sin Fe (▼), sinH2O2 y Fe (◄ ) y adsorciónsobre CA ( ►) en lacapacidad de oxidación de unproceso EF para la remociónde (a) color y (b) COT.
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Resultados
Efecto de utilizar diferentes fuentes de hierro en el
porcentaje de remoción de color (medido a λ=485 nm)
en 24 mL de 10 ppm de anaranjado de metilo en
Na2SO4 0.05M; () material de Fe/AC, () hierro en
solución (proceso homogéneo) y () hierro soportado
sobre una resina de intercambio iónico.
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Resultados
Comparación de la eliminación del color yel COT en un proceso PEF (después 30min), usando diferentes cantidades dehierro electrodepositado en CA.
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Conclusión
El material electrodepositado por la técnica EDR mostró una degradaciónmayor y más rápida, lo que demuestra que el uso de la metodologíaelectroquímica es una alternativa eficaz para preparar cantidades masivasde hierro soportado sobre carbón activado para aplicaciones heterogéneasen procesos tipo Fenton a través de una ruta electroquímica.