Decoloración de efluentes coloreados mediante un proceso Fenton heterogéneo utilizando un catalizador de Fe2O3/Al2O3 preparado con lodos residuales de la PTAP del Cantón El Pan
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Date
2026-09-11
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Publisher
Universidad de Cuenca. Facultad de Ciencias Químicas
Abstract
El presente estudio aborda la decoloración de efluentes coloreados mediante un proceso Fenton heterogéneo utilizando un catalizador de Fe2O3/Al2O3 preparado con lodos residuales. Se preparó el catalizador soportado mediante el método de impregnación de un solo paso. Se caracterizó el soporte y el catalizador mediante análisis BET/ N2 en el cual se determinó que el catalizador presenta mayor área superficial y volumen de poro que el soporte, de la misma forma, la difracción de rayos X permitió identificar las fases de Fe2O3 impregnadas en el soporte, en conjunto con la presencia de las fases de transición de Al2O3. La optimización del proceso de decoloración se realizó mediante la metodología de superficie de respuesta (RSM), donde se evaluó la cantidad de catalizador y cantidad de H2O2, la respuesta fue el porcentaje de decoloración; se determinó el nivel óptimo de la cantidad de catalizador (0,609 g) y la cantidad de H2O2 (1,47 mL), obteniendo un porcentaje de decoloración del 33% en 30 minutos. Mediante el análisis de varianza (ANOVA), los datos experimentales se ajustaron a modelos de primer y segundo orden, siendo este último el de mejor ajuste; el modelo no resultó estadísticamente significativo dentro del rango experimental evaluado, por ende, los factores no ejercen un efecto determinante sobre la variable de respuesta. Finalmente, mediante el modelo cinético de Langmuir-Hinshelwood se determinó que la reacción fue controlada predominantemente por la superficie del catalizador, existiendo interacción entre radicales •OH, los sitios activos y las moléculas del colorante.
Resumen
El presente estudio aborda la decoloración de efluentes coloreados mediante un proceso Fenton heterogéneo utilizando un catalizador de Fe2O3/Al2O3 preparado con lodos residuales. Se preparó el catalizador soportado mediante el método de impregnación de un solo paso. Se caracterizó el soporte y el catalizador mediante análisis BET/ N2 en el cual se determinó que el catalizador presenta mayor área superficial y volumen de poro que el soporte, de la misma forma, la difracción de rayos X permitió identificar las fases de Fe2O3 impregnadas en el soporte, en conjunto con la presencia de las fases de transición de Al2O3. La optimización del proceso de decoloración se realizó mediante la metodología de superficie de respuesta (RSM), donde se evaluó la cantidad de catalizador y cantidad de H2O2, la respuesta fue el porcentaje de decoloración; se determinó el nivel óptimo de la cantidad de catalizador (0,609 g) y la cantidad de H2O2 (1,47 mL), obteniendo un porcentaje de decoloración del 33% en 30 minutos. Mediante el análisis de varianza (ANOVA), los datos experimentales se ajustaron a modelos de primer y segundo orden, siendo este último el de mejor ajuste; el modelo no resultó estadísticamente significativo dentro del rango experimental evaluado, por ende, los factores no ejercen un efecto determinante sobre la variable de respuesta. Finalmente, mediante el modelo cinético de Langmuir-Hinshelwood se determinó que la reacción fue controlada predominantemente por la superficie del catalizador, existiendo interacción entre radicales •OH, los sitios activos y las moléculas del colorante.
Keywords
Química, Decoloración, Catalizador heterogéneo, Superficie de respuesta
Citation
Código de tesis
TQ; 696
Código de tesis
Grado Académico
Ingeniero Químico