? Esferas de SiO2 con Porosidad Jerárquica como Soporte Foto y Bio Catalizadores para Aplicaciones Medioambientales

FUENTES, KEYLA M.; ALDABE BILMES, SARA; MARTÍNEZ RICCI, MARÍA LUZ; MARCHI, MARÍA CLAUDIA; CANDAL, ROBERTO J.; CORIA-ORIUNDO LUCY ; WIRTH, SONIA

Tucumán

Congreso; XXI Congreso Argentino de Fisico-química y química Inorgánica; 2019

AAIFQ

Introducción: Los soportes convencionales de SiO2 mesoporoso permiten una buena dispersión de ciertas moléculas por sus altas superficies internas, pero pueden bloquearse fácilmente con especies cuyos tamaños sean comparables al tamaño de los poros. Una alternativa para resolver esta limitación son las esferas corrugadas de SiO2 (w-SiO2) cuya porosidad jerárquica proporciona alta superficie específica, elevado volumen de poros y una amplia distribución de tamaños de poro. En este trabajo, se evaluó la efectividad de las esferas w-SiO2 como soporte en procesos de tratamiento de aguas residuales, como la fotocatálisis y la biocatálisis. Resultados: Se diseñaron dos configuraciones de fotocatalizadores w-SiO2@TiO2 empleando moléculas de surfactante como directores de la morfología, esto permitió obtener respuestas fotocatalíticas que pueden ser ajustadas de acuerdo a la necesidad del tratamiento. En la configuración (i) se obtuvieron nanopartículas de TiO2 altamente dispersas en las crestas de las arrugas con mayor foto-eficiencia debido a un efecto de cosecha de fotones. Mientras que en la configuración (ii) las nanopartículas de TiO2 se ordenaron en la superficie como un shell poroso. Estas partículas pueden ser funcionalizadas convenientemente para aumentar la adsorción de los contaminantes que serán foto-degradados. Por otro lado, para el proceso biocatalítico se inmovilizó una lacasa recombinante termoestable que degradó eficientemente violeta cristal en valores de pH neutros, fácilmente recuperable y reutilizable durante varios ciclos. La amplia distribución de tamaños de poro permitió la inmovilización de una mayor masa de enzima en comparación con soportes convencionales. Conclusiones: Estos ejemplos revelan el gran potencial de las esferas corrugadas de sílice con porosidad jerárquica (w-SiO2) para aplicaciones medioambientales en el tratamiento de aguas residuales. Su principal ventaja es la amplia distribución de tamaños de poro que permite alojar especies de gran tamaño (enzimas o nanopartículas) sin que éstos se bloqueen.