Hydrodechloration Of Diclofenac Using Nanoparticles Of Zerovalent Iron (nZVI) and nZVI supported
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Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia
Abstract
Description
Diclofenac (DFC) is well known as a non-steroidal anti-inflammatory drug and its high production and consumption make it an emerging pollutant. DFC tends to accumulate in aquatic systems inducing toxicity along food chains. Developing alternatives for the elimination of emerging pollutants must be one of the challenges of environmental chemistry, so this research focused on the catalytic hydrodechlorination (HDC) of diclofenac (DCF) using zero-valent iron nanoparticles (nZVI) supported on alumina (Al2O3) and activated carbon (AC). The catalysts were obtained from Fe(NO3)3.9H2O by two reduction methods: extract of pine of the Cypress variety (Cupressus sempervirens) and the second one using NaBH4. The catalysts were characterized by studying the physicochemical and morphological properties characterized by the techniques of X-ray diffraction (XRD), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), Transmission Electron Microscopy (TEM) and Raman spectroscopy. Catalytic activity tests were performed by means of DCF HDC reactions with each catalyst, constantly monitoring with the high performance liquid chromatography (HPLC) technique. The nZVI-P/CA and nZVI-P/Al2O3 catalysts presented good dispersion and activity, with conversions close to 100%. The nZVI-P/CA showed greater selectivity towards the desired products, while the nZVI-P/Al2O3 was more stable over time. This research addresses the environmental risk of bioaccumulation of this type of organochlorine compounds and proposes a promising solution for their treatment
El diclofenaco (DFC) es bien conocido como un medicamento antiinflamatorio no esteroideo y su alta producción y consumo lo convierten en un contaminante emergente. El DFC tiende a acumularse en sistemas acuáticos induciendo la toxicidad a lo largo de la cadena alimenticia. Desarrollando alternativas para la eliminación de contaminantes emergentes es uno de los desafíos más grandes de la química ambiental, de esta manera estamos investigación esta enfocada en la hidrodecloración (HDC) de diclofenaco (DFC) usando nanoparticulas de hiero zerovalente (nZVI) soportadas en alumina (Al2O3) y carbon activado (AC). Los catalizadores se obtuvieron a partir de Fe(NO3)3.9H2O mediante dos métodos de reducción: extracto de pino variedad Ciprés (Cupressus sempervirens) y la segunda usando NaBH4. Los catalizadores se caracterizaron mediante el estudio de las propiedades fisicoquímicas y morfológicas caracterizadas por las técnicas de difracción de rayos X (XRD), espectroscopia fotoelectrónica de rayos X (XPS), microscopía electrónica de transmisión (TEM) y espectroscopia Raman. Las pruebas de actividad catalítica se realizaron mediante reacciones DCF HDC con cada catalizador, monitoreando constantemente con la técnica de cromatografía líquida de alta resolución (HPLC). Los catalizadores nZVI-P/CA y nZVI-P/Al2O3 presentaron buena dispersión y actividad, con conversiones cercanas al 100%. El nZVI-P/CA mostró mayor selectividad hacia los productos deseados, mientras que el nZVI-P/Al2O3 fue más estable en el tiempo. Esta investigación aborda el riesgo ambiental de la bioacumulación de este tipo de compuestos organoclorados y propone una solución prometedora para su tratamiento.
El diclofenaco (DFC) es bien conocido como un medicamento antiinflamatorio no esteroideo y su alta producción y consumo lo convierten en un contaminante emergente. El DFC tiende a acumularse en sistemas acuáticos induciendo la toxicidad a lo largo de la cadena alimenticia. Desarrollando alternativas para la eliminación de contaminantes emergentes es uno de los desafíos más grandes de la química ambiental, de esta manera estamos investigación esta enfocada en la hidrodecloración (HDC) de diclofenaco (DFC) usando nanoparticulas de hiero zerovalente (nZVI) soportadas en alumina (Al2O3) y carbon activado (AC). Los catalizadores se obtuvieron a partir de Fe(NO3)3.9H2O mediante dos métodos de reducción: extracto de pino variedad Ciprés (Cupressus sempervirens) y la segunda usando NaBH4. Los catalizadores se caracterizaron mediante el estudio de las propiedades fisicoquímicas y morfológicas caracterizadas por las técnicas de difracción de rayos X (XRD), espectroscopia fotoelectrónica de rayos X (XPS), microscopía electrónica de transmisión (TEM) y espectroscopia Raman. Las pruebas de actividad catalítica se realizaron mediante reacciones DCF HDC con cada catalizador, monitoreando constantemente con la técnica de cromatografía líquida de alta resolución (HPLC). Los catalizadores nZVI-P/CA y nZVI-P/Al2O3 presentaron buena dispersión y actividad, con conversiones cercanas al 100%. El nZVI-P/CA mostró mayor selectividad hacia los productos deseados, mientras que el nZVI-P/Al2O3 fue más estable en el tiempo. Esta investigación aborda el riesgo ambiental de la bioacumulación de este tipo de compuestos organoclorados y propone una solución prometedora para su tratamiento.
Keywords
Diclofenac; 2-Anilinophenylacetate; Hydrodechlorination; Zerovalent iron; Nanoparticles., Diclofenac; 2-Anilinophenylacetate; Hydrodechlorination; Zerovalent iron; Nanoparticles.