Estudio de la adsorción y degradación fotocatalítica de ácido nalidíxico con catalizador TiO2 Evonik P25

Abstract

Este trabajo de investigación estudió la degradación fotocatalítica de la sal sódica de ácido nalidíxico (NAL), un medicamento antibiótico de amplio uso humano y veterinario para tratar infecciones en vías urinarias. Las pruebas de degradación se llevaron a cabo con concentraciones de hasta 100 ppm de NAL, utilizando TiO2 Evonik-P25 como catalizador, luz UV (λmáx=365 nm) y flujo de oxígeno. Además se estudió la adsorción del NAL en completa oscuridad para evaluar la interacción de la molécula con respecto a la superficie del TiO2. Se determinó que a un tiempo de 90 min se alcanza el equilibrio de adsorción-desorción, los datos experimentales fueron ajustados al modelo de isoterma de Langmuir obteniendo una capacidad máxima de adsorción de 3.38x10-2 mMolNAL gTiO2-1. Respecto a los resultados obtenidos en la degradación fotocatalítica se observó un 70% de mineralización después de 360 min de reacción para concentraciones menores a 75 ppm y la destrucción total de la molécula a los 45 min de reacción para concentraciones menores a 50 ppm. Se realizó el análisis químico de los experimentos mediante COT, CLAR, y espectroscopía UV-vis, con la finalidad asegurar la mineralización y degradación total del NAL.

This research work studied the photocatalytic degradation of the sodium salt of nalidixic acid (NAL), an antibiotic drug used by humans and veterinarians to treat urinary tract infections. Degradation tests were carried out with concentrations up to 100 ppm of NAL, using Evonik-P25 TiO2 as a catalyst, UV light (λmax=365 nm), and oxygen flow. In addition, the adsorption of NAL will be studied in complete darkness to evaluate the molecule's interaction concerning the TiO2 surface. It will reach the adsorption-desorption equilibrium at a time of 90 min. The experimental data were adjusted to the Langmuir isotherm model, obtaining the largest adsorption capacity of 3.38x10-2 mM gTiO2-1. The results obtained in the photocatalytic degradation proved 70% mineralization after 360 min of reaction for concentrations less than 75 ppm and the destruction of the molecule after 45 min of reactions for concentrations less than 50 ppm. The chemical analysis of the experiments was carried out using TOC, HPLC, and UV-vis spectroscopy to ensure the mineralization and total degradation of the NAL.