Modelo electromagnético para la velocidad volumétrica local de absorción de fotones en la fotocatálisis heterogénea

Resumen

Las reacciones fotocatalíticas se inician en el instante en que la partícula de catalizador absorbe un fotón capaz de generar portadores de carga en su interior. Por esta razón es preciso cuantificar la velocidad volumétrica local de absorción de fotones (LVRPA). El rendimiento del proceso fotocatalítico se puede determinar cuándo las distribuciones espaciales y direccionales de intensidades de radiación se conocen en la suspensión, resolviendo en parte el problema de la velocidad de reacción. Esta relación es descrita mediante la (LVRPA) que representa la distribución espacial o disponibilidad fotónica en el reactor. Las ondas electromagnéticas (fotones) que son las encargadas del proceso de activación del catalizador cuando penetran en el medio, son dispersadas, absorbidas y reflejadas por la suspensión. El modelo electromagnético para la determinación de la velocidad de absorción fotónica se desarrolló en función de las características eléctricas y magnéticas del medio, considerando factores de fase y atenuación de la suspensión a tratar. Para tal fin se evaluó experimentalmente la permitividad, permeabilidad y conductividad de la suspensión. Se empleó el modelo de seis flujos para simular la absorción fotónica. El modelo desarrollado es un enfoque nuevo respecto a los reportados en la literatura y su validación mostró una desviación aceptable con base en los datos reportados.