| Revista: | Mundo nano. Revista interdisciplinaria en nanociencias y nanotecnología |
| Base de datos: | |
| Número de sistema: | 000586881 |
| ISSN: | 2448-5691 |
| Autores: | Borbón Jara, Brenda1 Medel, Alejandro1 Bedolla Valdez, Zaira1 Alonso Núñez, Gabriel1 Oropeza Guzmán, Mercedes T1 |
| Instituciones: | 1Centro de Investigación y Desarrollo Tecnológico en Electroquímica, Unidad Tijuana, Tijuana, Baja California. México |
| Año: | 2015 |
| Periodo: | Ene-Jun |
| Volumen: | 8 |
| Número: | 14 |
| Paginación: | 6-16 |
| País: | México |
| Idioma: | Español |
| Tipo de documento: | Artículo |
| Resumen en español | En este artículo se presenta una estrategia de evaluación electroquímica para materiales nanoestructurados con potencial uso en cátodos multifuncionales, con el fin de incrementar la capacidad de degradación y eliminación de materia orgánica recalcitrante en agua tratada por vía electroquímica. El principal objeto de estudio es la producción de radical hidroxilo (•OH), que es identificado como un agente altamente oxidante (2.8 V vs. ENH), únicamente superado por el flúor (3.03 v vs. ENH). Este radical suele formarse en la superficie de un ánodo catalítico o por reacciones tipo Fenton; sin embargo, en este artículo se demuestra que es factible su formación en un cátodo, asemejando el proceso de oxidación avanzada (AOP), conocido como electro-Fenton. La elevada reactividad del •OH para llevar a cabo la destrucción de compuestos biorrefractarios y recalcitrantes está plenamente probada y justifica la propuesta de ensayar materiales nanoestructurados para multiplicar su producción en una celda electroquímica. La evaluación de cátodos de tipo multifuncional, conteniendo Pt y Pt-Pd, soportados sobre nanotubos de carbón multipared (MWCNT) se realizó por voltamperometría cíclica, para determinar la producción in-situ del radical •OH. De esta manera, el desarrollo de un nuevo proceso de reducción electroquímica de tipo multifuncional (O₂ a H₂O₂ y H₂O₂ a •OH) tiene una potencial aplicación en celdas electroquímicas ya concebidas para mejorar la calidad de agua tratada. |
| Resumen en inglés | This paper presents an electrochemical strategy to evaluate nanostructured materials with high potential to be used as multifunctional cathodes. The goal is to increase the capability of an electrochemical process to degrade and eliminate recalcitrant organic compounds in treated water. The object under study is the production of hydroxyl radical (•OH), also identified as a powerful oxidant (2.8 V vs. ENH), only overcome by Fluorine (3.03 V vs. ENH). This radical is commonly formed on the surface of catalytic anodes or by Fenton reactions; however, this paper shows that it is also possible to form the radical on a cathode, simulating the advanced oxidation mechanism known as electro-Fenton. The high reactivity of •OH to destroy persistent compounds is plentifully proved and justify the use of electrocatalytic nanostructured materials to multiply its effectiveness in an electrochemical cell. The evaluation of multifunctional cathodes containing Pt y Pt-Pd, supported on raw multiwalled carbon nanotubes, MWCNT, was done by cyclic voltammetry to validate the in-situ formation of •OH radical. At this point, authors visualize the feasibility to develop a new electrochemical process using a multifunctional electrodes, with Fe species in the electrode surface and supported electrocatalysts, to transform O₂ into H₂O₂ and H₂O₂ into •OH, accordingly to improve the quality of treated water without extra chemicals. |
| Disciplinas: | Ingeniería, Química |
| Palabras clave: | Ingeniería ambiental, Química organometálica |
| Keyword: | Environmental engineering, Organometallic chemistry |
| Texto completo: | Texto completo (Ver PDF) Texto completo (Ver HTML) |
