Utlenianie fenolu w procesie foto-Fentona katalizowanym przez klinoptylolit modyfikowany Co

Abstract

W pracy przedstawiono wyniki badań utleniania fenolu w procesie foto-Fentona z zastosowaniem heterogenicznego katalizatora Co-Clin (naturalny klinoptylolit, modyfikowany jonami Co(II)). Analiza widm EDS mikroskopem skaningowym wykazała, że modyfikacja ma charakter powierzchniowy i wewnątrzkanałowy, a krystality Co3O4 są nierównomiernie rozproszone na powierzchni zeolitu – więcej jest ich wzdłuż struktury krystalicznej i charakteryzują się większą zawartością Co (ok. 1,4% wag.). Przy wyższej z badanych, dawce zeolitu 5 g/l (zawierającej ok. 43 mg Co) po 4 godzinach procesu utleniania, usunięto zaledwie 20% TOC. Jednocześnie badania wykazały, że w wyniku rozkładu zmniejsza się stężenie fenolu, a powstaje jako produkt pośredni głównie hydrochinon i w śladowej ilości rezorcyna. W badanym zakresie czasu trwania reakcji utleniania nie powstawały kolejne jej produkty. Podczas reakcji utleniania, wraz z obniżaniem się pH roztworu, z powierzchni zeolitu wymywane są jony Co(II), które nie wpływają jednak znacząco na efektywność procesu foto-Fentona. Przy udziale homogenicznego katalizatora uzyskano zaledwie 4% usunięcie TOC, które było porównywalne z efektem uzyskanym w układzie bez katalizatora: H2O2+UV. Świadczy to, że utlenianie fenolu zachodzi przede wszystkim w heterogenicznym procesie foto-Fentona, aczkolwiek jego niewielka efektywność wyklucza zastosowanie katalizatora Co-Clin w skali technicznej do utleniania zanieczyszczeń przemysłowych