Esferas de SiO2 con porosidad jerárquica como soporte de foto y bio catalizadores para aplicaciones medioambientales

K. M. FUENTES; S. A. BILMES; M. L. MARTÍNEZ RICCI; M. C. MARCHI; R. CANDAL; L. CORIA-ORIUNDO; S. WIRTH

S. M. Tucumán

Congreso; XX Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2019

AAIFQ

Introducción: Los soportes convencionales de SiO2mesoporoso permiten una buena dispersión de ciertas moléculas por sus altassuperficies internas pero pueden bloquearse fácilmente con especies cuyostamaños sean comparables al tamaño de los poros. Una alternativa para resolveresta limitación son las esferas corrugadas de SiO2 (w-SiO2)cuya porosidad jerárquica proporciona alta superficie específica, elevado volumende poros y una amplia distribución de tamaños de poro. En este trabajo, seevaluó la efectividad de las esferas w-SiO2 como soporte enprocesos de tratamiento de aguas residuales, como la fotocatálisis y labiocatálisis. Resultados: Se diseñaron dos configuraciones defotocatalizadores w-SiO2@TiO2empleando moléculas desurfactante como directores de la morfología, esto permitió obtener respuestasfotocatalíticas que pueden ser ajustadas de acuerdo a la necesidad deltratamiento. En la configuración (i) se obtuvieron nanopartículas de TiO2altamente dispersas en las crestas de las arrugas con mayor foto-eficiencia debidoa un efecto de cosecha de fotones. Mientras que en la configuración (ii) lasnanopartículas de TiO2 se ordenaron en la superficie como un shellporoso. Estas partículas pueden ser funcionalizadas convenientemente para aumentarla adsorción de los contaminantes que serán foto-degradados. Por otro lado, parael proceso biocatalítico se inmovilizó una clase recombinante termoestable que degradóeficientemente violeta cristal en valores de pH neutros, fácilmente recuperabley reutilizable durante varios ciclos. La amplia distribución de tamaños de poropermitió la inmovilización de una mayor masa de enzima en comparación consoportes convencionales. Conclusiones: Estos ejemplos revelan el gran potencial delas esferas corrugadas de sílice con porosidad jerárquica (w-SiO2)para aplicaciones medioambientales en el tratamiento de aguas residuales. Suprincipal ventaja es la amplia distribución de tamaños de poro que permitealojar especies de gran tamaño (enzimas o nanopartículas) sin que éstos sebloqueen.