Diseño de un proceso de síntesis de catalizadores de óxido-reducción basado en la extrac-ción de Mn de baterías alcalinas gastadas
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Date
2022-11-11
Authors
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Publisher
Universidad Industrial de Santander
Abstract
La generación de residuos electrónicos de un solo uso aumenta a medida que pasan los años. Las baterías domésticas Zn-Mn gastadas, por ejemplo, terminan en vertederos donde sus lixiviados contaminan tanto suelos como fuentes hídricas. Diferentes métodos de sepa-ración físicos y químicos han sido empleados para recuperar estos residuos y reintegrarlos al ciclo de uso, siendo la lixiviación ácida un proceso de alto grado de recuperación de meta-les. Debido a que la obtención de baterías nuevas a partir de MnO2 recuperado es un proce-so costoso, se han explorado nuevas opciones de reuso para estos materiales. Una de ellas, es la preparación de catalizadores para combustión de compuestos orgánicos volátiles, ya que se ha demostrado que los óxidos de Mn bajo ciertas condiciones de preparación tienen actividad catalítica para este tipo de reacciones. Debido a que este campo de estudio es rela-tivamente nuevo, aún existen dudas sobre el diseño de los catalizadores a partir de baterías gastadas Zn-Mn. En este sentido, este trabajo propuso el desarrollo de catalizadores de óxi-do de Mn soportados en alúmina, teniendo como precursor de Mn soluciones iónicas gene-radas mediante la lixiviación ácida reductora, con H2SO4 y H2O2, de los residuos del cátodo de baterías gastadas Zn-Mn. El tratamiento de disolución se aplicó de dos formas, i) con un pretratamiento de los residuos con H2SO4, para remover especies contaminantes de Zn; y ii) sin pretratamiento. Con las disoluciones generadas, se impregnó alúmina, bajo diferentes valores de pH. Los materiales impregnados se calcinaron y posteriormente se caracterizaron por fisisorción de N2, FTIR, y se probaron en reacciones de descomposición de H2O2. Se halló un aumento en la concentración de la fase Mn2O3 a medida que el pH de impregnación se acercó a un estado neutro. Además, la actividad catalítica estuvo afectada por el pretra-tamiento, dando como resultado una mayor actividad en los catalizadores impregnados a partir de disoluciones sin pretratamiento.
Description
Keywords
Baterías gastadas, catálisis, descomposición, peróxido de hidrógeno