Durante los ltimos dos decenios envenenamiento por arsnico a travs de las aguas subterrneas se ha convertido en un problema mundial. El arsnico contaminados las aguas subterrneas se ha encontrado en los acuferos en Bangladesh , China,India, Nepal, Argentina , Mxico , Taiwn, etc. [1,2 ] . Los niveles elevados de las aguas subterrneas arsnico no slo causar problemas significativos en la suministro de agua potable [ 3 ] , pero la preocupacin ltimamente tambin se han planteado con respecto a la seguridad alimentaria [ 4,5] . La exposicin prolongada al arsnico tiene ha asociado con el cncer de la piel, los pulmones, el tracto urinario , los riones y el hgado, y tambin puede producir otros efectos no cancerosos [ 6 ] . Por lo tanto , la Organizacin Mundial de la Salud (OMS ) ha reducido la directriz para el arsnico en el agua potable 50-10 g L 1 y los pases ms industrializados tambin toman 10 g L -1 como un acto reglamentario limit.ty

Inorgnico y arsnico orgnico se producen naturalmente en el medio ambiente, con formas inorgnicas ser ms abundante [ 2 ] . desgaste de roca es la principal fuente natural de arsnico inorgnico , y es tambin lanzado por las actividades humanas . El arsnico inorgnico en el agua subterrnea est presente principalmente en trivalente no inico ( As (III) ) e inica formas pentavalente ( As ( V ) ) en diferentes proporciones dependiendo las condiciones ambientales del acufero [ 7 ] . la especiacin de arsnico en el agua suele ser controlada por las condiciones redox, pH , actividad biolgica, y las reacciones de adsorcin [7,8] . la reduccin de condicin a bajo valor Eh convierte arsnico en Como forma ( III ), mientras que un alto valor Eh As ( V ) es la principal especie de arsnico . As (III ) es ms txico que el As (V) y difcil de eliminar del agua por la mayora de las tcnicas [ 9 ] . Por lo tanto , As ( III) se elimina tpicamente por primera oxidante a As (V) y, a continuacin medida que se retira (V ) usando adsorcin , precipitacin, o los procesos de intercambio de iones [ 10 ] . Especies de arsnico orgnico , en particular cido monomethylarsonic (MMA ) y cido dimetilarsnico (DMA ) , se introducen en el medio ambiente , principalmente a travs agrcola y las actividades industriales [ 11 ] . MMA y DMA son ingredientes activos en productos de uso comn para el control de malezas y la defoliacin antes de la cosecha del algodn , y se producen contaminantes como problemticas en aguas subterrneas en sitios con una historia de la fabricacin de pesticidas y eliminacin inadecuada [ 12 ] . Mientras que la metilacin de arsnico inorgnico se ha propuesto como un proceso de desintoxicacin biolgica , reciente la investigacin indica que las especies de arsnico metilado causan dao en el ADN , aberraciones cromosmicas, y la promocin de tumores en ratones y ratas [ 13,14 ] . A pesar del hecho de que las especies inorgnicas son predominantes en las aguas naturales , la presencia de MMA y DMA tiene tambin han comunicado [ 12,15 ] .

Varias tecnologas se han adoptado para eliminar inorgnica especies de arsnico del agua potable , pero slo unos cuantos mtodos se han desarrollado para eliminar las especies de arsnico orgnico [ 11 ] . existente tecnologas de eliminacin de arsnico en la literatura puede ser agrupados en las siguientes categoras principales : la oxidacin , la precipitacin ,coagulacin, separacin de membrana , intercambio inico, biolgica sistemas de tratamiento y eliminacin , filtracin quimisorcin , y adsorcin [ 10,16-20 ] . La mayora de las tecnologas establecidas para la eliminacin de arsnico hacer uso de varios de estos procesos , ya sea en al mismo tiempo o en secuencia. Mohan y Pittman Jr. [ 21 ] compararon las tecnologas de eliminacin de arsnico de uso comn y concertado que todos los mtodos adolecen de uno o ms inconvenientes, limitaciones y mbito de aplicacin. La adsorcin es uno de los ms comnmente mtodos utilizados ya sea para la remocin de arsnico inorgnico u orgnico de agua potable. Arsnico por sorcin disponible comercialmente activadocarbn y de otros adsorbentes de bajo costo son encuestados y crticamente revisados y sus eficiencias de sorcin se compararon En una revisin reciente [21]. Mohan y Pittman Jr. [21] ofreci una valiosa revisar y resumida carbonos disponibles en el mercado. En los mtodos de eliminacin de arsnico a base de adsorcin, muchos estudios utilizan almina activada [22-24] y varios xidos de hierro / hidrxidos [25-27] comoel medio de adsorcin.Como se ilustra en la Fig. 1, Fig. Distribucin 1. Especies de varios arsnico como una funcin del pH ( Los valores de pKa de varios arsnico se adoptaron a partir de [ 11 ] ) .

en el pH casi neutro tpico de la mayora de las aguas subterrneas [1], As (III) existe como especies neutras (H3AsO3), mientras que el As (V) existe como especie aninica (H2AsO4 - O HAsO4 2-).As, la mayora de los mtodos utilizados para la afinidad de exposiciones de eliminacin de arsnico superior para As (V) en comparacin con As (III). Con respecto a la MMA y DMA, el tamao molecular es ms grande que el As (V) y tiene menos de coordinacin sitios en una molcula aunque son especies inicas en ms natural aguas, como se muestra en la fig. 1. La eliminacin de MMA y DMA muchos adsorbentes, por ejemplo, arena verde de manganeso, xido de hierro recubierto arena y TiO2 no era eficiente [11,28]. As, el proceso de preoxidacin para la conversin de As (III) / arsnico orgnico a As (V) es esencial para explotar todo el potencial del sistema de eliminacin de arsnico [15,29]. TiO2 : es un material prometedor para la eliminacin de arsnico del agua debido a su estabilidad fsica y qumica, toxicidad insignificante, la resistencia a la corrosin [30], as como un fuerte poder oxidante de los agujeros, selectividad redox, alta fotoestabilidad, fcil preparacin y de alta afinidad al arsnico [31]. La fotocatlisis con TiO2 ofrece una relativamente forma econmica, ambientalmente benigno para lograr As (III) la oxidacin [32,33]. Por otra parte, TiO2 puede funcionar como adsorbente para eliminar As (V) del agua [9,34,35]. La propiedad bi-funcional de TiO2 le da una ventaja adicional y muchos estudios se han llevado para investigar la eliminacin de arsnico por TiO2. Sin embargo, hasta ahora un examen exhaustivo de la aplicacin de TiO2 en arsnico eliminacin es insuficiente. Por lo tanto, los objetivos de este estudio fueron resumir (1) el desempeo de fotocataltica de TiO2 catalizada oxidacin (PCO) de As (III) / arsnico orgnico y la adsorcin de arsnico por diversos TiO2; (2) los mtodos para mejorar la remocin de arsnico por TiO2; (3) la influencia de la co-existentes solutos en la eliminacin de arsnico por TiO2; (4) los mecanismos de As (III) / oxidacin por arsnico orgnico Reaccin fotocataltica TiO2 catalizada y la adsorcin de arsnico en TiO2.

2. La remocin de arsnico por varios TiO2

La aplicacin de TiO2 en la eliminacin de arsnico se puede dividir en dos aspectos: funciones TiO2 como tanto foto catalizador y adsorbente en la presencia de luz ultravioleta o luz solar irradiacin pero funciona slo como adsorbente en ausencia de irradiacin , como se ilustra en la Fig . 2 .

2.1 . Fotooxidacin TiO2 - catalizada de As (III) y arsnico orgnico

La oxidacin fotocataltica de TiO2 es una tecnologa prometedora para la conversin As (III) / arsnico orgnico a As (V) y se ha informado por una nmero de grupos [36-42] . Yang et al. [36] demostraron para la primera vez que en la presencia de luz UV, TiO2 ( 2 g L- 1 ) y un electrn scavenger (O2 en este caso) , la oxidacin de As (III)( 525 M) a As ( V) era razonablemente fcil y se complet en 30 min apH 9. Bissen et al. [41] investigaron la fotooxidacin TiO2 catalizada de As (III ) a As ( V) en suspensiones acuosas de TiO2 usando un solar simulador que emite radiaciones ultravioleta y visible . la concentracin de As (III ) se vari entre 50 g L- 1 y 10 mg L- 1 , y la concentracin de TiO2 entre 1 y 50 mg L- 1 . Completo oxidacin de As (III) a As ( V) se produjo dentro de minutos y la concentracin de As (III) disminuy exponencialmente que indicaba cintica de primer orden . En el rango de pH entre 5 y 9 no haba influencia significativa del pH de la suspensin de la reaccin tarifa. As (III) tambin se oxid por la radiacin UV en ausencia de TiO2, pero la reaccin fue ms lento que en presencia de TiO2 resultante en un tiempo de irradiacin demasiado largo para su uso prctico . Adems, la oxidacin de As (III) en presencia de TiO2 tambin se observ bajo la irradiacin solar dentro de unos pocos minutos. Xu et al. [42] tambin observ un (III) la velocidad de oxidacin extremadamente alta Como en la fotocatlisis TiO2 proceso.

Determinaron As (III) PCO en las condiciones de saturacin de aire y la concentracin de TiO2 de 1 g L- 1 y se encontr que la adsorcin de As (III ) sobre la superficie de la TiO2 antes de la irradiacin era mayor que 97 % bajo sus condiciones experimentales. la oxidacin de As (III ) era extremadamente rpido, y dentro de 1 min de irradiacin de la suspensin de TiO2 ms del 90 % de la As (III) se haba convertidoa As ( V).Lee y Choi [37] inform de que As (III) la oxidacin en villuminated Suspensin de TiO2 era altamente eficiente en presencia de oxgeno disuelto y la tasa de PCO inicial de As (III) fue ms rpida a pH 9 que a pH 3. En ambos casos, la oxidacin se complet dentro de 2 h de irradiacin. Ambos iones cidos hmicos y frrico fueron beneficiosas a la PCO de As (III). Ryu y Choi [ 39 ] mostraron adems que la superficie modificacin a travs de la deposicin de metales nobles tales como Pt sobre Partculas de TiO2 mejora de forma significativa la PCO de As (III ) por la captura banda de conduccin (CB) electrones y, por consiguiente retardando el ayuno carga de par recombinacin.

Jayaweera et al. [38] tambin inform de que en la presencia de0,25 g L - 1 fotocatalizador TiO2 y la radiacin UV (250 W,