Actividad del periodato asistida por WB por Fe (III) para la descontaminación: desplazamiento mecánico dependiente de...

Área de la Ciencia:

• Química del medio ambiente
• Catálisis
• Ciencias de los materiales

Sus antecedentes:

• El proceso de periodato activado por hierro (PI) para la degradación de contaminantes sufre una lenta regeneración de Fe (II) y acumulación de Fe (III).
• El boruro de tungsteno (WB) se explora como co-catalizador para superar estas limitaciones en las reacciones de oxidación.

Objetivo del estudio:

• Investigar la eficacia de un sistema WB/Fe (III) /PI para la eliminación del sulfisoxazol (SIZ) bajo diferentes concentraciones de PI.
• Aclarar las funciones de las especies reactivas y los mecanismos de reacción en el proceso cocatalítico.
• Evaluar el impacto de la concentración de PI en la selectividad de los contaminantes y la reutilización del WB.

Principales métodos:

• Estudios experimentales sobre las eficiencias de eliminación del sulfisoxazol (SIZ).
• Pruebas cualitativas y semi-cuantitativas para identificar las especies reactivas.
• Caracterización Raman in situ y pruebas electroquímicas.
• Cálculos de la Teoría Funcional de la Densidad (DFT).

Principales resultados:

• En concentraciones bajas de PI, el Fe ((IV) generado a través de la reducción de Fe ((III) impulsada por WB es la especie principal para la eliminación rápida de SIZ.
• A altas concentraciones de PI, el WB/Fe ((III) /PI forma intermedios metastables que facilitan la transferencia directa de electrones para la oxidación del contaminante.
• El sistema muestra selectividad, oxidando contaminantes propensos a la transferencia de oxígeno a bajas concentraciones de PI y contaminantes ricos en electrones a altas concentraciones de PI.
• WB demostró una excelente reutilización en pruebas cíclicas.

Conclusiones:

• WB mitiga efectivamente las limitaciones del proceso de periodato activado por hierro.
• La concentración de PI determina las especies reactivas dominantes y las vías de oxidación.
• El sistema WB/Fe ((III) /PI ofrece un enfoque ajustable y eficiente para el tratamiento de aguas residuales, con WB que muestra una alta estabilidad y reutilización.