Phenol oxidation catalysed by polymer-supported metal complexes

Abstract

Focussing on the treatment of industrial effluents with high content of organic compounds, the advanced oxidation processes (AOPs) develop technologies such as the catalytic wet peroxide oxidation of organic compounds (CWPO). The improvement of this process is based on the variation either of the catalyst or the oxidant source. The present research work proposes to get advantage of the catalytic activity of homogeneous catalysts, avoiding the metal contamination of the reaction media by the heterogenization of Cu(II) ions over polymeric matrices, to finally use them as catalysts in the CWPO of phenol. From the group of synthesised catalysts, it was identified two suitable catalysts: Cu(II) adsorbed onto poly(4-vinylpyridine) with 2% of cross-linking and Cu(II) loaded in poly (DVB-co-VBC) functionalised with imino diacetic acid. Both catalysts demonstrated high catalytic activity without Cu(II) release, concluding that heterogenization of catalysts for the CWPO is an ascertained decision to promote phenol degradation.

Entre los tratamiento de efluentes industriales con alto contenido de material orgánico, se encuentran los procesos de oxidación avanzada (AOPs) que desarrollan tecnologías como la oxidación húmedo catalítica con peroxido de hidrógeno de compuestos orgánicos (CWPO). El mejoramiento de éste proceso está basado en la variación tanto del catalizador como de la fuente oxidante. El presente trabajo de investigación propone aprovechar la actividad catalítica de catalizadores homogéneos, evitando la contaminación por metal del efluente mediante la heterogeneización de iones de Cu(II) sobre matrices poliméricas, para luego ser usados como catalizadores en la CWPO del fenol. Del grupo de catalizadores sintetizados, se identificaron dos catalizadores: Cu(II) adsorbido sobre poly(4-vinylpyridine) con 2% de entrecruzamiento y Cu(II) soportado en poli (DVB-co-VBC) funcionalizado con ácido aminodiacetico. Ambos catalizadores demostraron alta actividad catalítica sin liberación de Cu(II), concluyendo que la heterogeneización de catalizadores homogéneos para la CWPO es una decisión acertada cuando se desea promover la degradación del fenol.