Oxidación húmeda de fenol con catalizadores de cobre

Resumen

En esta Tesis se ha estudiado la oxidación húmeda de fenol con un catalizador comercial de cobre. Se ha elegido el fenol como compuesto modelo debido a que es un contaminante refractario muy extendido en las aguas residuales de la industria, se forma como intermedio en la oxidación de compuestos aromáticos de elevado peso molecular y se ha empleado frecuentemente en los trabajos de la bibliografía que estudian la oxidación húmeda y la oxidación avanzada, como modelo de aguas industriales con contaminantes de naturaleza fenólica. Se ha seleccionado un catalizador de cobre como fase activa, ya que este metal presenta una actividad catalítica elevada en la oxidación de fenol en fase acuosa. Se ha considerado el tratamiento de oxidación húmedad en condiciones de pH ácido y básico. En ambos casos se ha determinado la ruta de oxidación catalítica de fenol, que resulta diferente, se han propuesto mecanismos de reacción vía radicales libres que explican dichas rutas de oxidación, se ha medido la toxicidad de los intermedios identificados en cada caso y se ha analizado la evolución de dicha toxicidad durante la oxidación de fenol, tanto a pH ácido como a pH básico. Además, en la oxidación catalítica de fenol en condiciones ácidas, se ha llevado a cabo un estudio detallado de la lixiviación de la fase activa (cobre) y su efecto en la oxidación de fenol en la fase líquida. Se han analizado los factores que afectan a dicha lixiviación de cobre, la cinética de la lixiviación y la influencia del cobre en disolución en la velocidad de oxidación y mineralización de fenol. Asimismo, en la oxidación de fenol en condiciones básicas, se ha realizado el estudio cinético de la desaparición de fenol, determinándose el modelo cinético de la velocidad de oxidación de fenol