Photocatalytic degradation of tetracycline-antibiotic under ultraviolet light irradiation using supported TiO2 hierarchical nanoarchitecture
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Universidad Autónoma de Baja California
Resumen
Descripción
Chrysanthemum- like rutile phase titanium oxide (TiO2) nanoflowers were synthesized on the surface of Raschig borosilicate rings (BRRs). The hierarchical nanoarchitecture was investigated using several physicochemical techniques: scanning electron microscopy (SEM), energy dispersion spectroscopy (EDS), X-ray diffraction (XRD), Fourier transform infrared spectroscopy (IR), diffuse reflectance spectroscopy (DRS), zeta potential (ζ). TiO2-BRR were used as a packed column in a photocatalytic reactor, and their catalytic activity in the degradation of a bacteriostatic antibiotic: tetracycline (C22H24N2O8) was evaluated. The photocatalyst removed 91% of the emerging contaminant achieving an energy efficiency of 68% with an optimized loading of 75 TiO2- BRR and a pH of 4 at 25 ° C; without significant variation in at least three photodegradation cycles. This information can be used to develop supported TiO2 photocatalysts aimed at eliminating emerging contaminants, offering a viable alternative.
Se sintetizaron nanoflores de óxido de titanio (TiO2) fase rutilo similares a crisantemo sobre la superficie de anillos de borosilicato Raschig (BRRs). La nanoarquitectura jerárquica se investigó usando varias técnicas fisicoquímicas: microscopía electrónica de barrido (MEB), espectroscopia de energía dispersiva (EED), difracción de rayos-X (DRX), espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier (IR-TR), espectroscopia de reflectancia difusa (ERD), potencial zeta (ζ). Los TiO2-BRR fueron usados como columna empacada en un reactor fotocatalítico, y evaluada su actividad catalítica en la degradación de un antibiótico bacteriostático: tetraciclina (C22H24N2O8). El fotocatalizador eliminó el 91% del contaminante emergente logrando una eficiencia energética del 68% con una carga optimizada de 75 TiO2-BRR y un pH de 4 a 25 °C; sin variación significativa en al menos tres ciclos de fotodegradación. Esta información se puede utilizar para el desarrollo de fotocatalizadores soportados de TiO2 dirigidos a eliminar contaminantes emergentes, ofreciendo una alternativa viable.
Se sintetizaron nanoflores de óxido de titanio (TiO2) fase rutilo similares a crisantemo sobre la superficie de anillos de borosilicato Raschig (BRRs). La nanoarquitectura jerárquica se investigó usando varias técnicas fisicoquímicas: microscopía electrónica de barrido (MEB), espectroscopia de energía dispersiva (EED), difracción de rayos-X (DRX), espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier (IR-TR), espectroscopia de reflectancia difusa (ERD), potencial zeta (ζ). Los TiO2-BRR fueron usados como columna empacada en un reactor fotocatalítico, y evaluada su actividad catalítica en la degradación de un antibiótico bacteriostático: tetraciclina (C22H24N2O8). El fotocatalizador eliminó el 91% del contaminante emergente logrando una eficiencia energética del 68% con una carga optimizada de 75 TiO2-BRR y un pH de 4 a 25 °C; sin variación significativa en al menos tres ciclos de fotodegradación. Esta información se puede utilizar para el desarrollo de fotocatalizadores soportados de TiO2 dirigidos a eliminar contaminantes emergentes, ofreciendo una alternativa viable.
Palabras clave
Fotocatálisis, TiO2, Tetraciclina, Radiación UV, Reactor tipo Bach, Photocatalysis, TiO2, Tetracycline, UV Radiation, Batch type reactor