Estudio de la degradación de diclofenaco en medio acuoso mediante fotoelectrocatálisis empleando un fotoánodo de diamante dopado con boro (BDD) modificado con dióxido de titanio (TiO2)

Sigcha Pallo, Carol Lisbeth

2020-10-06

Sigcha Pallo, C. L. (2020). Estudio de la degradación de diclofenaco en medio acuoso mediante fotoelectrocatálisis empleando un fotoánodo de diamante dopado con boro (BDD) modificado con dióxido de titanio (TiO2). 113 hojas. Quito : EPN.
T-IC/1025/CD 10649

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Este trabajo presenta el estudio de la degradación de diclofenaco mediante fotoelectrocatálisis (FEC), utilizando un fotoánodo de diamante dopado con boro modificado con dióxido de titanio (TiO2/BDD) obtenido mediante el método de deposición electroforética. Para la deposición electroforética, se analizó la concentración de TiO2 en suspensión y el tiempo de deposición. Se determinó que se requiere de una suspensión de 2,5% P/V de TiO2 en alcohol isopropílico al 2,5% V/V y un tiempo de deposición de 15 s, para la preparación del fotoánodo. La caracterización sugiere que con la formación de la película de TiO2, aumenta el área electroactiva y por consiguiente la capacidad de oxidación del electrodo. Se compara la degradación de diclofenaco mediante fotoelectrocatálisis (FEC) y electrooxidación (EO) en soluciones de 25 ppm. En dos horas de tratamiento mediante FEC con luz UV-C y con una densidad de corriente de 2,2 mA cm-2, se alcanzó un 98,5% de degradación y un 80,1% de mineralización; mientras que, mediante EO se alcanzó un 85,6% de degradación y un 76,1% de mineralización, con el doble de densidad de corriente (4,4 mA cm-2). Por tanto, la FEC resulta más eficiente que el proceso de EO tanto en degradación como en consumo energético.

This work presents the study of the diclofenac degradation by photoelectrocatalysis (PEC), using a boron-doped diamond modified with titanium dioxide photoanode (TiO2/BDD), which is obtained by electrophoretic deposition method. For electrophoretic deposition, the concentration of TiO2 in suspension and deposition time were analyzed. It was determined that a suspension of 2,5% W/V of TiO2 in isopropyl alcohol at 2,5% V/V and 15 s of deposition time are required for the photoanode preparation. The characterization suggests that the TiO2 film increases the electroactive area and consequently the oxidation capacity of the electrode. The diclofenac degradation is compared by photoelectrocatalysis (FEC) and electrooxidation (EO) in 25 ppm solutions. In two hours of treatment using FEC with UV-C light and a current density of 2,2 mA cm-2, 98,5% degradation and 80,1% mineralization were achieved; while, through EO, 85,6% degradation and 76,1% mineralization were achieved, with twice the current density (4,4 mA cm-2). Therefore, the PEC is more efficient than EO process both in degradation and in energy consumption.

Espinoza Montero, Patricio Javier, director

CALIDAD DEL AGUA; OXIDACIÓN; TRATAMIENTO DE AGUA;