Tabla1. Composición química elemental de los catalizadores, expresada en porcentaje de peso.
Figura 1. Difractogramas de Rayos X de los catalizadores:
TiO 2
, Ce / TiO 2, Pd / Al 90
Zr 10 y Pd / Al 80
Ce 10
Zr 10
.
La Figura 2 presenta los resultados de microscopía electrónica de barrido, en donde se observa que los catalizadores de paladio poseen morfología y tamaños irregulares, mientras que el T i
O 2 presenta partículas con formas esféricas y tamaños regulares. En la Tabla 1, se presentan los porcentajes en peso de los elementos que componen cada catalizador, obtenidos por EDS, lo que confirma el buen desarrollo del proceso de síntesis de sol-gel y la dispersión del paladio en la superficie del material dado que no se identifica tampoco por esta técnica.
Las Figuras 3 y 4 muestran los espectros de absorción UV-Vis comparando el inicial con los tomados cada cinco minutos durante el proceso de degradación de los dos colorantes con el fotorreactor batch. En el caso del colorante maxilón( Figura 3), se toma como referencia una banda de absorción UV ancha entre 450 y 700 nm, correspondiente a la solución inicial del colorante, con su máximo alrededor de 600 nm. La disminución en la intensidad de dicha banda de absorción se asume como degradación del colorante. Los cuatro catalizadores alcanzan la degradación total del azul maxilón en diferentes tiempos: el T i
O 2 en cinco minutos, el catalizador de Pd / Al 90
Zr 10 en 10 minutos, el Ce / T i
O 2 en 20 minutos y finalmente el catalizador Pd / Al 80
Ce 10
Zr 10 en 25 minutos. Se considera que ha ocurrido la mineralización total del colorante.
Figura 2. Micrografías de los catalizadores, de izquierda a derecha y de arriba a abajo, TiO 2
, Ce / TiO 2, Pd / Al 90
Zr 10 y
Pd /
Al 80
Ce10Zr 10
.
La solución del colorante azul erionyl presenta una banda de absorción UV entre 450 y 700 nm, con dos máximos de absorción, el primero en 580 nm y el segundo en 640, aproximadamente( Figura 4). Este colorante fue degradado completamente en el fotorreactor batch por los catalizadores: T i
O 2 en 10 minutos, Ce / T i
O 2 en 15 minutos y Pd /
Al 80
Ce 10
Zr 10 en 25 minutos. El catalizador Pd / Al 90
Zr 10 disminuye la concentración del colorante azul de erionyl aproximadamente al 50 % en 35 minutos sin llegar a la degradación total. En ambos casos, se observa un desempeño catalítico favorable por parte de los catalizadores de paladio, incluso muy cercana al desempeño del catalizador convencional T i
O 2 utilizado como referencia. Para el colorante maxilon, el orden decreciente de eficiencia fue T i
O 2
> Pd / Al 90
Zr 10
> Ce / T i
O 2
> Pd / Al 80
Ce 10
Zr 10
,
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