Comportamiento como fotosensibilizador de un biochar derivado de cascara de semilla de girasol: efecto en la degradación de compuestos farmacéuticos

ALVEAR-DAZA, JOHN J.; JULIÁN A. RENGIFO-HERRERA; LUIS R PIZZIO

San Luis

Congreso; V Congreso Nacional de Ciencia y Tecnología Ambiental, Argentina y Ambiente 2023 (AA2023) y el 4º Simposio Iberoamericano de Adsorción (IBA-4); 2023

En este trabajo, se reporta la preparación de biocarbón a partir de la activación previa de biomasaresidual proveniente de cáscaras de semilla de girasol (CSG) con ácido fosfórico (85 % p/p) y suposterior calcinación a 544 ○C durante una hora. Se evaluaron no solamente sus propiedadesadsorbentes sino también sus propiedades para fotosensibilizar bajo irradiación UV o visible laproducción de formas reactivas de oxígeno (FROs) capaces de degradar ibuprofeno ydiclofenaco en medio acuoso. Las propiedades texturales y fisicoquímicas del biocarbónobtenido fueron estudiadas utilizando adsorción-desorción de N2, SEM-EDS, XPS, yespectroscopia de resonancia paramagnética electrónica (EPR) a 77 K. Los resultados obtenidosen la caracterización revelaron que el sólido está compuesto por una matriz grafítica conteniendodiversos grupos funcionales oxidados como quinonas y fenoles provenientes de ladescomposición parcial de lignina, celulosa y hemicelulosa y una superficie especifica BET de1511 m2g-1. Por su parte, el biocarbón presentó una alta adsorción de ibuprofeno y diclofenaco(2 mg L-1), logrando se una remoción completa de estos luego de 300 min. Luego de irradiar estematerial (durante 300 min) se desorbieron los compuestos orgánicos adsorbidos, determinándosea través de cromatografía líquida (HPLC) la presencia de productos de oxidación de ambosfármacos, junto con restos de los mismos no degradados. La degradación más elevada fueobtenida cuando se iluminaron los materiales con longitudes de onda mayores a 320 nmobteniendo valores de 42 y 30% para diclofenaco e ibuprofeno respectivamente. Sin embargo,iluminando con luz visible (λ> 450 nm y λ> 550 nm) los valores obtenidos de amboscontaminantes fueron de 15 a 29%. Los experimentos de EPR revelaron la presencia deradicales libres ambientalmente persistentes (EPFRs) (señal a 3380 T) provenientes de losgrupos quinonicos y fenólicos presentes en el sólido. La irradiación de estos materiales conlongitudes de onda del UV y el visible mostraron un corrimiento de la señal de EPR hacíavalores menores de campo magnético, compatible con fenómenos de transferencia de carga en lamatriz carbonada. Estos fenómenos serían responsables de la formación de FROs.