Molecular adsorption model for organic compounds over TiO2 – P25 by protonic distribution affinity

Abstract

A predictive molecular adsorption model for organic compounds over TiO2-P25 particles was formulated. The model is an extension of a theoretical method of surface characterization called Protonic Distribution Affinity (PDA), which is obtained from potentiometric titration analysis, zero point charge (ZPC) of the material and adsorption isotherms of the Langmuir-Hinshelwood type. The chemical nature of the compound in the model was established by initial pH and molecular weigh. We found that, for the TiO2-P25, the ZPC was 6.8. The model was validated using experimental data of dichloroacetic acid (DCA), 4-chlorophenol (4-CP) and phenol (PH) to different conditions. The model has high predictive capacity, numerical stability and sturdiness for obtaining the solutions. For available experimental data, the correlation coefficient was 0.97.

Un modelo predictivo para adsorción molecular de componentes orgánicos sobre partículas de TiO2-P25, fueformulado. El modelo es una extensión de un método teórico de caracterización de superficies denominado Método de distribución de Afinidad Protónica (PDA), el cual se obtiene a partir del análisis de datos de titulación potenciométrica, ZPC del material e isotermas adsorción del tipo Langmuir-Hinshelwood. La naturaleza química del componente en el modelo es establecida por el pH inicial y su peso molecular. Se encontró que para el TiO2-P25el ZPC es 6.8. El modelo fue validado con datos experimentales de ácido dicloroacético (DCA), 4-clorofenol (4-CP) y fenol (PH) a diferentes condiciones de operación. Se encontró que el modelo tiene alta capacidad predictiva, estabilidad numérica y robustez en la obtención de las soluciones. Para los datos experimentales disponibles, el coeficiente de correlación fue de 0.97