SÍNTESIS Y CARACTERIZACIÓN DE NANOMATERIALES COMPUESTOS DE ÓXIDO DE ZINC Y OXIDOS DE HIERRO COMO FOTOCATALIZADORES PARA PROCESOS DE REMEDIACIÓN DE AGUAS

BELÉN PEREZ ADASSUS, M.; SOFIA RIVERO; SPETTER, CARLA; LASSALLE, VERONICA L.

Congreso; 20º Congreso Internacional de Metalurgia y Materiales SAM-CONAMET 2022; 2022

Entre la gran variedad de contaminantes que afectan los recursos hídricos, el uso de colorantesorgánicos por parte de las industrias y su posterior deposición final, se ha vuelto una granpreocupación desde el punto de vista medioambiental. Estos compuestos se caracterizan por serpersistentes en el medio ambiente, generando problemas de bioacumulación en organismos vivosy cambios en la coloración del agua, impidiendo así que la luz solar pueda pasar a través la misma.Varias técnicas se han utilizado para remediar esta situación, siendo la fotocatálisis una de las másinteresantes desde el punto de vista económico y de su facilidad de aplicación. Losnanomateriales semiconductores degradan oxidativamente estos compuestos orgánicos a travésde la generación de especies reactivas de oxígeno (ROS), tales como radicales hidroxilos,superóxidos y peróxidos. Estas especies ROS son generadas por acción de la luz UV, la cualexcita electrones y permite la formación de pares hueco-electrón en la superficie de estossemiconductores. El ZnO es un semiconductor, conocido por su amplio band gap, baja toxicidad,estabilidad química lo que le confiere excelentes propiedades para ser aplicado en fotocatálisis[1,2].A pesar de la elevada eficiencia de estos materiales, se encuentran limitaciones asociadas a ladificultad en la separación del medio de reacción para su reúso y reciclado lo que compromete suaplicación en plantas de tratamiento. Los métodos convencionales de separación, tales comofiltración y centrifugación son costosos y tediosos además de que pueden conducir a nuevosresiduos. La separación magnética surge como una alternativa para mitigar estos inconvenientes[3]. Las nanopartículas (NPs) superparamagnéticas de óxidos de hierros, como la magnetita ymaghemita, presentan excelente capacidad de adsorción, además de una fácil y rápida separacióndel medio de reacción a través de la aplicación de un campo magnético [4]Cuando estos nanomateriales magnéticos se combinan con nanopartículas de ZnO se produceuna sinergia de sus propiedades generando un nanomaterial novedoso con propiedadesmejoradas en el área de fotocatálisis [5,6].Se sintetizaron tres diferentes nanomateriales MZ1, MZ2 y MZ3, a base de nanopartículas ZnO ynanopartículas de óxido de Hierro, estudiando tres tipos de síntesis diferentes. Para MZ1 sesonicaron en un baño de ultrasonido NPS de magnetita y óxido de Zinc, previamente sintetizadas,en una dispersión acuosa durante 2 horas, a una potencia de 160W y frecuencia de 40Hz. Elmaterial MZ2, fue sintetizado por el conocido método semilla, partiendo de NPs de magnetita yrealizando la coprecipitación de ZnO sobre las mismas. El tercer material MZ3, se sintetizó deigual manera que MZ2, pero partiendo ahora de una semilla de NPs de ZnO y coprecipitandomagnetita.