Abstract

La degradación de compuestos orgánicos clorados, como es el caso de 2,4,6-triclorofenol (TCP) es de interés por ser este químico un compuesto recalcitrante, que tanto por usos industriales o como base de fungicidas y/o herbicidas llega a los cauces de agua. La oxidación de compuestos similares por electroquímica ha sido muy estudiada, desde hace mucho tiempo, sobre diversos sistemas de electrodos, incluyendo los conocidos electrodos basados en metales nobles [1], como modificados con metales de transición [2]. La problemática fundamental reside en que la oxidación de los fenoles clorados se inicia por la formación de un radical fenoxi, el que puede acoplarse a otro radical, u otra molécula de TCP, en este caso, y formar oligómeros que se depositan sobre la superficie electródica, envenenándola. Por tanto, en poco tiempo pierde su actividad catalítica. En nuestro laboratorio hace ya un tiempo que iniciamos el estudio de la degradación de TCP sobre electrodos de carbono vítreo modificados con una película de grafito-zeolita [3], y también sistemas donde la zeolita ha sido modificada con metales de transición (GC/g-ZM), donde g: grafito y ZM: zeolita modificada con el metal M. Tres tipos de zeolitas hemos usado: ZA, ZY y ZSM-5, cuya diferencia fundamental se refiere al carácter hidrofílico/hidrofóbico que imprimen a la superficie electródica. Las zeolitas modificadas se caracterizan por FTIR-ATR y TPR (reducción térmica programada), donde se concluye que Mo interactúa fuertemente con ZA y ZY, no así con ZSM5. Por voltametría cíclica se demuestra que la estructura de Mo en la zeolita corresponde a un anión isopolioxoheptamolibdato, el que en ZA está también unido a las especies de Ca2+ que son uno de los contraiones originales de la zeolita. Interesantes resultados hemos obtenido con electrodos modificados con Mo, y Mo-Co, debido a que se genera un sinergismo entre la actividad catalítica propia del grafito, con la reacción de evolución de oxígeno en presencia de Mo, la reducción de este en el contraelectrodo, seguido de la formación de peróxido de hidrógeno y la formación de oxígeno singlete. Esto último se confirma porque una coloración rosada de la solución es indicadora de la formación de 2,4-dicloro-3-hidroxi-benzoquinona, cuyo mecanismo de formación necesita la presencia de oxígeno singlete [4]. Además, por HPLC-DAAD se confirma además de la presencia de este compuesto, la de 2,4-dicloro-benzoquinona, 2,4-dicloro- hidroquinona, y distintos ácidos carboxílicos. La velocidad de la reacción es mayor si el electrolito ha sido saturado con O2, en total acuerdo a nuestra hipótesis de mecanismo vía oxígeno singlete.