Degradación fotocatalizada del colorante textil Orange II mediante óxido de zinc soportado en hexaferrita de estroncio

P. G. BERCOFF; C. HERME; S. E. JACOBO

Mar del Plata

Congreso; ´XXIX Congreso Argentino de Química; 2012

Se sintetizaron tres muestras diferentes de hexaferrita de estroncio de composiciones teóricas ligeramente deficientes en hierro, SrFe12O19, dos de ellas dopadas con cobalto (II) y neodimio (III) en distinta proporción. La preparación de estos materiales se hizo por autocombustión de geles obtenidos a partir de la precipitación con amoníaco de soluciones de los citratos de los cationes correspondientes [3]. Las muestras recibieron tratamiento térmico a 1100°C durante 2 horas y luego fueron molidas y tamizadas. A continuación se suspendieron en una solución de citrato de sodio 0,5 M y se agitaron con ultrasonido por 2 horas a 60°C para modificar la superficie de las partículas de ferrita, favoreciéndose así su recubrimiento. Una vez precipitadas y lavadas con acetona, se preparó con ellas una nueva suspensión, sobre la que se hizo gotear lenta y simultáneamente soluciones de acetato de zinc y de carbonato de amonio, adaptando un método de obtención de un material similar [4]. El cambio en el pH hizo que precipitaran nanopartículas de óxido de zinc sobre la superficie modificada de las ferritas, obteniéndose materiales compuestos hexaferrita de estroncio-ZnO, que fueron centrifugados, lavados y secados al vacío. Las partículas de los materiales compuestos se caracterizaron morfológica y estructuralmente por DRX y SEM y magnéticamente mediante sus ciclos de histéresis M vs. H. Se usó el colorante Orange II, usado en la industria textil, cuya solución acuosa tiene un pH cercano a 7. Las experiencias cinéticas se hicieron sobre mezclas de suspensiones en agua destilada, obtenidas mediante sonicación a 60°C durante 4 horas, de los diferentes materiales compuestos (concentración final 1000 mg/L) y solución acuosa a pH 7,2 del colorante (20 mg/L, luego de la dilución), contenidas en tubos de vidrio de calidad óptica de 1,5 cm de diámetro, dispuestos a 7,5 cm de una lámpara mezcladora Philips ML de 160 W, dentro de un termostato a 25°C. Para seguir la degradación del colorante en función del tiempo se midió la absorbancia de los filtrados de las suspensiones, usando un espectrofotómetro Shimadzu UV-2401, en el máximo del espectro visible, a 485 nm, durante 4 horas. Estas mediciones se compararon con ensayos en blanco realizados con los mismos sistemas en la oscuridad y con testigos de suspensiones de nanopartículas de ZnO puro con el colorante. Se determinó también la recuperación de las partículas de los materiales compuestos por decantación magnética a partir de las suspensiones, empleando imanes de aleación Fe-Nd-B con formas de barra y de anillo.