Obtención de nanomateriales magnéticos como fotosensibilizadores de bajo costo para tratamiento de aguas - Aparicio, Francisca (2019)
Los procesos de fotocatálisis heterogénea han atraído gran atención como métodos potencialmente eficientes, ecológicos y de bajo costo para la purificación del agua. Sin embargo, algunas limitaciones con respecto a la recuperación y reutilización de los fotocatalizadores han inhibido su aplicación en sistemas reales. Este problema se puede superar proporcionando propiedades magnéticas a los fotocatalizadores que permiten una separación y recuperación eficientes con un campo magnético externo. En este trabajo, se desarrollaron nanocompositos magnéticos para ser utilizados como fotocatalizadores en tratamientos fotoquímicos para la degradación de contaminantes de aguas residuales. Se prepararon nanocompositos de óxido de cobre y hierro recubiertos de carbono utilizando el método precursor en diferentes condiciones. Como fuentes de carbono en el procedimiento de síntesis se utilizaron sustancias solubles aisladas de la fracción orgánica de residuos sólidos urbanos. La composición, propiedades texturales, estructura y morfología de los nanocompositos se caracterizaron por espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier (FT-IR), difracción de rayos X (XRD), espectroscopia de absorción de rayos X (XRS), análisis elemental, adsorción de nitrógeno (N2), análisis termogravimétrico (TGA), microscopía electrónica de transmisión de alta resolución (HR TEM), espectroscopia de reflectancia difusa UV-Vis (DRS) y magnetómetro de muestra vibrante (VSM). La capacidad de los nanocompositos preparados para la generación de especies reactivas bajo luz UVA se evaluó mediante experimentos de fotólisis con láser flash (LFP) y mediante la técnica de resonancia paramagnética electrónica (EPR). Sus actividades fotocatalíticas se probaron utilizando carbamazepina (CBZ) como modelo de contaminante emergente (EP), bajo luz UVA variando diferentes parámetros, incluida la composición y concentración de los fotocatalizadores. La actividad fotocatalítica de los nanocompositos preparados mostró una fuerte dependencia con respecto a las condiciones de síntesis. Particularmente, los nanocompositos obtenidos con el menor contenido de materia orgánica y pirolizados a 600 y 800 ° C produjeron las actividades fotocatalíticas más altas para la degradación de CBZ. En resumen, esta Tesis informa los métodos de preparación de fotocatalizadores magnéticos con aplicaciones ambientales, revalorizando los desechos sólidos urbanos como las fuentes de carbono necesarias para la síntesis de los complejos precursores. Se espera que el uso de productos obtenidos de desechos urbanos para hacer fotocatalizadores para el tratamiento de aguas residuales contribuya a la sostenibilidad de estos procedimientos.