FOTODEGRADACIÓN DE METRONIDAZOL EN PRESENCIA DE UV-TiO2: EL ROL DEL pH, H2O2, NaS2O8 y NaClO

ELIANA M. PECINI; ORTIZ OTALVARO JULIÁN; BRIGANTE, MAXIMILIANO

Congreso; XXIII Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2023

El metronidazol es un antibiótico ampliamente usado en medicina humana y veterinaria que en la última década se ha incorporado a la lista de contaminantes emergentes. Debido a su uso excesivo, este compuesto y sus metabolitos pueden encontrarse de forma persistente en medios acuosos naturales.1En este trabajo, se investigó el rendimiento fotocatalítico de nanopartículas de TiO2 en la fotodegradación de metronidazol bajo radiación UV a diferentes pH´s y en presencia de diferentes especies oxidantes: H2O2, S2O82-, ClO-. Las partículas de TiO2 se sintetizaron mezclando 70 mL de isopropanol y 7 mL de isopropóxido de Titanio en un baño de glicerina a 60-70 °C. Las partículas precipitadas se calcinaron a 500°C durante 2 h. La caracterización se realizó por difracción de rayos X, microscopía electrónica, espectroscopia infrarroja y movilidad electroforética entre otros. El tamaño promedio de las partículas fue de 20 nm presentando el espectro infrarrojo característico, y un punto isoeléctrico de 5. Todos los estudios de fotodegradación se llevaron adelante mediante estudios cinéticos dispersando 100 mg de TiO2 en 100 mL de metronidazol de concentración 2,0 x 10-4 M. La concentración de metronidazol se monitoreo durante 6 horas por espectroscopía UV-visible. Las cinéticas de degradación realizadas a pH 3, 6 y 9 mostraron que la degradación del metronidazol no presenta una marcada dependencia con el pH. Las medidas de carbono orgánico total (TOC) mostraron que no se logra mineralizar la droga a pH 3 y 9 mientras que a pH 6 se alcanza un 30% de mineralización. Por otro lado, se realizaron cinéticas de degradación a pH 6 en presencia de diferentes especies oxidantes con concentración 2,0x10 -4 M: H2O2, S2O82-, ClO-. Los resultados obtenidos se compararon con la cinética de degradación del metronidazol en ausencia de oxidantes. Estos estudios mostraron que en las concentraciones evaluadas en el pH estudiado el H2O2 desacelera la cinética de degradación, el ClO- no afecta la velocidad de degradción y el S2O82- la acelera. Sin embargo, las medidas de TOC en las soluciones finales mostraron que no se alcanza la mineralización de la droga con las concentraciones de oxidantes empleadas.Los resultados obtenidos muestran que las nanopartículas de TiO2 podrían ser utilizadas como fotocatalizadores en la degradación de metronidazol, obteniéndose buenos resultados a pH 6 logrando la mineralización de la droga sin la necesidad de usar especies oxidantes en el medio.Referencias(1) M, M. S.; Kabir, M. H.; Shaikh, Md Aftab AlAkter, S.; Islai; Gafur, M. A. UV/TiO2 Photodegradation of Metronidazole, Ciprofloxacin and Sulfamethoxazole in Aqueous Solution: An Optimization and Kinetic Study. Arab. J. Chem. 2022, 15 (7), 103900.