Los derivados de fluoroareno (FA) están recibiendo cada vez más atención debido a sus aplicaciones generalizadas en la síntesis de productos farmacéuticos, agroquímicos y compuestos orgánicos con funciones especiales. Sin embargo, como consecuencia de sus amplias aplicaciones, los AG vertidos en las aguas residuales industriales causan una grave contaminación ambiental.
La toxicidad, persistencia y bioacumulación de AG plantean riesgos considerables para los ecosistemas y la salud humana. Por ejemplo, como AG típico, el 4-fluorofenol (4-FP) está reconocido como carcinógeno en el registro de efectos tóxicos de sustancias químicas.
Un equipo de investigación dirigido por el profesor Can Li del Instituto Dalian de Física Química de la Academia de Ciencias de China, ha informado sobre un proceso sincrónico de defluoración-oxidación para la degradación eficiente de AG con fotoelectrocatálisis (PEC). El enfoque fue combinar la desfluoración por fotólisis con procesos de oxidación iniciados por OH.
Los resultados se publican en el Chinese Journal of Catalysis
Hay dos desafíos fundamentales que deben abordarse con respecto a la degradación de las AF. En primer lugar, la ruptura de los enlaces C-F, que es fundamental para evitar la formación de subproductos fluorados tóxicos o persistentes. En segundo lugar, la oxidación completa de los intermedios defluorados, como los derivados aromáticos o alifáticos, que es esencial para permitir la remediación del medio acuático. Un proceso eficiente para la eliminación de AG debe lograr tanto una alta eficiencia de desfluoración como una alta actividad de oxidación.
Aunque se han realizado muchos esfuerzos para desarrollar métodos de degradación de AG, la escisión de enlaces C-F utilizando oxidantes deficientes en electrones en condiciones oxidativas es ineficiente debido a la alta electronegatividad del flúor. Además, la aplicación del proceso de defluoración por reducción es limitada debido al alto costo y las estrictas condiciones de reacción, como el requisito de catalizadores a base de metales nobles o una atmósfera inerte. Por lo tanto, es urgente desarrollar tecnologías eficientes y ecológicas para la degradación completa de los AG en aguas residuales en condiciones suaves.
En su estudio, los investigadores lograron tanto una desfluoración eficiente como una eliminación de TOC (ambas superiores al 99,9%) en condiciones suaves. Su artículo describe el sistema piloto de ampliación que diseñaron para demostrar el tratamiento profundo de las AF para su aplicación práctica.
Más información: Haibo Chi et al, Un proceso sincrónico de desfluoración-oxidación para una mineralización eficiente de fluoroarenos con fotoelectrocatálisis, Chinese Journal of Catalysis (2023). DOI:10.1016/S1872-2067(23)64559-0
Proporcionado por la Academia China de Ciencias
