Recubrimientos nanoestructurados basados en hierro para el tratamiento de aguas mediante Procesos Avanzados de Oxidación/Reducción

IVÁN E. LÓPEZ; MARÍA L. VERA; MARTA I. LITTER

Posadas

Jornada; 3ras Jornadas Científicas del Instituto de Materiales de Misiones, JIMAM 2021; 2021

Instituto de Materiales de Misiones

En la actualidad, la calidad del agua en la mayoría de los países del mundo es afectada por un creciente número de contaminantes de origen antrópico, que van desde los metales pesados, metaloides y compuestos orgánicos hasta los llamados microcontaminantes emergentes como productos farmacéuticos, disruptores endócrinos, nitrosaminas, etc. Para estos contaminantes, los métodos convencionales de tratamiento resultan frecuentemente insuficientes o inadecuados para cumplir con las normativas en cuanto a niveles máximos aceptables y, muchas veces, requieren considerable inversión de capital. En este sentido, se presentan como una alternativa promisoria, los llamados Procesos Avanzados de Oxidación/Reducción (PAO/R)s, los cuales se basan en la formación de especies altamente reactivas, principalmente el radical HO?, que pueden transformar la mayoría de los compuestos orgánicos e inorgánicos en especies no tóxicas o menos tóxicas.Entre estos procesos, ha adquirido especial importancia en los últimos tiempos el uso de lasnanopartículas (NPs) basadas en hierro, como las nanopartículas de hierro cerovalente (nZVI, delinglés nano-scale zerovalent iron), o de nanoóxidos de Fe como nanomagnetita (nFe3O4 ó nM) omaghemita (nγ-Fe2O3) en reacciones de óxido-reducción combinadas con procesos de adsorción y(co)precipitación. Las nanoestructuras de hierro son catalizadores sólidos utilizados en tales procesos, debido a su bajo costo, biocompatibilidad, disponibilidad comercial, estabilidad en agua y elevada eficiencia. En los PAO/Rs, la eficiencia de los sistemas empleando nanopartículas suspendidas en el agua a tratar es relativamente alta. Sin embargo, el uso de los materiales nanoparticulados en polvo presenta desventajas, como la manipulación y separación para la recuperación y reutilización del catalizador en el proceso de descontaminación. Pensando en un cambio de escala de estas tecnologías, dicha etapa de separación se puede facilitar si se utilizan los materiales soportados sobre sustratos adecuados, y es precisamente esto lo que motiva y justifica el desarrollo del presente plan de trabajo de Doctorado en Ciencias Químicas, cuyo desarrollo se inició en 2021 en el Instituto de Materiales de Misiones en el marco de una Beca Doctoral de CONICET.Se sintetizarán recubrimientos nanostructurados de hierro mediante técnicas de química verdepartiendo de extractos de plantas naturales con sales de hierro que se fijarán sobre soportes (esferas cerámicas, planchas de vidrio, acero, etc) por inmersión directa o por el método de electrodeposición empleando los soportes como electrodos. Estos materiales serán caracterizados estructural, química y mecánicamente y se utilizarán en el diseño y construcción de reactores modulares basados en PAO/Rs aplicables al tratamiento de efluentes industriales y a la obtención de agua potable.