Diseño y construcción de un reactor fotocatalítico de radiación solar simulada

Abstract

La fotocatálisis es un proceso que se da gracias a la absorción de la luz por parte de un catalizador (con propiedades de semiconductor), originando un aumento en la velocidad de una reacción química. En la actualidad se buscan distintas alternativas tecnológicas que permitan el estudio y análisis de la capacidad fotocatalítica de diversos materiales semiconductores, debido a que esta propiedad permite la degradación, e incluso la mineralización, de gran variedad de compuestos orgánicos e inorgánicos, siendo un método interesante, novedoso y económico respecto a metodologías convencionales. Los espacios donde se llevan a cabo los procesos fotocatalíticos se conocen como reactores fotocatalíticos; su tamaño y forma depende del tipo de fuente de iluminación y su disposición. La fuente de iluminación puede ser natural o con lámparas que permitan la simulación del espectro de luz que se desea trabajar. El diseño de un reactor fotocatalítico implica ciertos requerimientos que permitan un buen contacto entre el catalizador y la sustancia que se busca degradar, además de una exposición eficiente del catalizador a la luz. El estado del fotocatalizador (suspendido o adherido a un soporte), la posición de la fuente de radiación (inmersa, externa o distribuida) y el tipo de iluminación, conforman el modelo que garantiza la óptima operación de la reacción que ocurre al interior del dispositivo. De acuerdo con lo anterior, en este documento se reporta el diseño y la construcción de un reactor fotocatalítico de luz solar simulada, a escala de laboratorio, que brinda la posibilidad de estudiar la actividad fotocatalítica de algunos materiales semiconductores, impulsados por radiación solar simulada. El reactor permite hacer un análisis cualitativo y cuantitativo de la cantidad de oxígeno liberado en la descomposición de peróxido de hidrógeno siendo que su uso disminuye considerablemente la cantidad de catalizador a utilizar dentro de la reacción.