Evaluación de fotocatalizadores de Tio2 dopados con tierras raras para la eliminación de Cianocomplejos de hierro procedentes de minería aurífera

Abstract

Las aguas residuales producto de la actividad minera no tecnificada a pequeña y mediana escala constituyen un problema ambiental en crecimiento en el país. El cianuro utilizado para extraer oro de la matriz rocosa forma compuestos recalcitrantes con otros metales, debido a su alta estabilidad éstos no pueden ser tratados por métodos convencionales. La fotocatálisis heterogénea se presenta como una alternativa de tratamiento para dichos efluentes. En este estudio se evaluó la capacidad de degradación del proceso de fotocatálisis heterogénea sobre una matriz de hexacianoferrato de potasio (K3[Fe(CN)6]), el mayor compuesto presente en las aguas residuales de minería aurífera, usando catalizadores de TiO2 modificados con Cerio y Lantano a diferentes porcentajes de dopado y temperatura de calcinación, y una fuente de luz artificial UV-A; la variable de respuesta fue el porcentaje de degradación. Los catalizadores fueron sintetizados por el método Sol-Gel, la caracterización del mejor catalizador se hizo por UV-Vis, SEM-EDS, FRX y FT-IR. Los resultados obtenidos muestran que el catalizador de TiO2 dopado con Cerio al 1% y 500 °C como temperatura de calcinación tiene la mejor actividad fotocatalítica al degradar el 78% del contaminante, lo anterior es producto de la modificación de la brecha de banda (desde 3.20 a 2.84 eV) y por ende de la longitud de onda correspondiente a la energía de esta brecha con un valor de 438.22 nm lo que permitió un mayor aprovechamiento de la luz incidente y un desplazamiento hacia la región visible, a diferencia de los catalizadores dopados con Lantano que solo obtuvieron una modificación hasta 3.14 eV y una longitud de onda menor a 396 nm, impiediendo un mayor aprovechamiento de luz visible. El dopaje con tierras raras mostró ser un método efectivo en la sensibilización de TiO2 para aumentar el aprovechamiento del espectro de luz visible, haciendo de la fotocatálisis heterogénea una alternativa competente en el tratamiento de efluentes provenientes de minería aurífera.