Síntesis y caracterización de polvos nanoestructurados de ZnO y ZnO:Cd y su uso para la degradación rápida de azul de metileno

FRANCO, MARTINA; MARIN, OSCAR; VEGA, NADIA; TIRADO, MONICA; TERESCHUK, MARÍA L.; COMEDI, DAVID

Ciudad de San Martin, Buenos Aires

Jornada; III Jornadas de Jóvenes Bionanocientificxs: JoBioN; 2021

Universidad Nacional de San Martín

La contaminación ambiental es una problemática mundial y su magnitud aumenta cada día debido al aumento de las urbanizaciones, la intensiva producción industrial, el consumo y el estilo de vida de las personas. A causa de esto, un significante numero de contaminantes emergentes están presentes en los cuerpos de aguas. Estos productos químicos, resistentes a tratamientos de aguas convencionales, que ingresan al medio ambiente aun no son monitoreados y tienen el potencial de causar efectos adversos a la salud y los ecosistemas. El avance de la nanotecnología permite la oportunidad para la fabricación de nanomateriales deseados con excelentes propiedades fotocatalíticas para tratar los contaminantes emergentes. Nanoestructuras de óxidos metálicos como TiO2 y ZnO se han utilizado como fotocatalizadores para la degradación de contaminantes orgánicos en aire y agua. En nuestro trabajo se utilizan nanoestructuras de ZnO debido a su bajo costo, baja toxicidad y alta estabilidad química [1, 2,3].Con esta idea, se fabricaron nanoestructuras de ZnO y ZnO:Cd al 2% mediante el método hidrotermal seguido de un recocido a 300°C. Las muestras se caracterizaron mediante espectroscopia Raman y de fotoluminiscencia para conocer su composición química y sus propiedades ópticas. La morfología fue estudiada mediante microscopia SEM. Se observo que posterior al recocido las muestras estaban compuestas por ZnO. El análisis de los corrimientos de las señales Raman sugirió la inclusión del Cd2+ dentro de la red de ZnO. Estos materiales fueron utilizados para la degradación de azul de metileno mediante fotocatálisis utilizando un LED UV. Estos experimentos demostraron que las muestras recocidas fueron más eficientes para la degradación del compuesto orgánico, obteniendo un 96% de degradación en 40 minutos. Las muestras recocidas dopadas con Cd2+ mostraron una leve mejoría respecto al ZnO puro evidenciado por el valor de la constante cinética de pseudo primer orden.REFERENCIAS[1] Mya Mya Khin et. al., Energy Environ. Sci., 2012, 5, 8075.[2] Flores et. Al., RSC Adv., 2014, 4, 41099.[3] Le Pivert et al. Microsystems & Nanoengineering (2019) 5:57