Nanocompuestos de nanopartículas de cobalto y quantum dots de carbono para remediación de microplásticos de polipropileno

CAMILLI, EMILIANO; PIGHIN, ANDRÉS FABIÁN; COPELLO, G; MARÍA EMILIA VILLANUEVA

Rio Cuarto

Encuentro; XXI Encuentro de Superficies y Materiales Nanoestrucutrados; 2022

En el presente trabajo se prepararon nanocompuestos a partir de nanopartículas de cobalto (CoNP) y quantum dots de carbono (CQD) para la remediación de microplásticos de polipropileno. El material sintetizado se caracterizó mediante espectroscopía de fluorescencia y UV-Vis, espectroscopía de infrarojo (FT-IR), microscopía electrónica de barrido (SEM) y microscopía electrónica de transmisión (TEM) . Los espectros de PL de CQD a diferentes longitudes de onda de excitación mostraron un comportamiento dependiente de la excitación. En los espectros de UV-Vis se pudo observar que el tratamiento con CQD no alteró el plasmón superficial, esto podría deberse a que los CQD se adsorbieron a la superficie y no alteraron la estructura de las CoNP. Los espectros FT-IR mostraron las bandas características de los materiales. En las imágenes de TEM se pudo observar que estos nanocompuestos se tratan de CoNPs esféricas decoradas por CQD. Este material se estudió como catalizador de la reacción tipo Fenton para degradar microplásticos de polipropileno utilizando H2O2. Se estudió esta reacción en diferentes condiciones, concluyendo que 2,5 mg/ml de catalizador, 20 a 30°C y 35% de H2O2 eran las condiciones óptimas para llevarla a cabo y también se estudió el mecanismo concluyendo que el radical hidroxilo (.OH) era el más importante implicado en la degradación. El hecho de que los CQDs rodearan a las CoNPs fue ventajoso ya que la proximidad de los grupos funcionales presentes en el CQD formaría enlaces de hidrógeno con el H2O2, facilitando la transferencia de carga al Co2+/Co3+ o formandoperóxidos en la superficie que hicieron más eficiente la catálisis. El uso de este material desarrollado puede ser útil para el tratamiento de microplásticos de polipropileno, ya que la eficiencia de la degradación es similar a la de otros materiales presentados en la literatura con la ventaja de que los tiempos de reacción son más cortos que en la biodegradación y el catalizador puede ser fácilmente recuperado por un imán.