Degradación de colorantes por la actividad fotocatalítica de nanomateriales

Abstract

La contaminación de fuentes de agua por la actividad industrial representa una seria amenaza a la salud humana y a los organismos vivos. Para enfrentar esta problemática existen diversas metodologías de tratamiento tales como adsorción, coagulación y la filtración por membranas, no obstante dichos tratamientos no son eficaces para eliminar contaminantes como colorantes y detergentes, los cuales impiden que los procesos biológicos se lleven a cabo y que el agua pueda ser reutilizada. Para tratar este tipo de contaminantes se han implementado nuevas alternativas que utilizan el poder disociativo de la luz sobre diversas moléculas para producir especies altamente oxidantes. A estos métodos se les conoce como Procesos de Oxidación Avanzada (POA) y son muy eficientes para degradar ciertos contaminantes presentes en el agua. Dentro de los POA se encuentra la oxidación fotocatalítica, la cual emplea luz ultravioleta como fuente de energía para lograr la oxidación de los contaminantes, así como fotocatalizadores heterogéneos para acelerar la reacción. Los fotocatalizadores empleados en este trabajo de tesis fueron tres diferentes porcentajes de plata (1, 2 y 3%) soportados en la sílice mesoporosa tipo SBA-15, éstos se sintetizaron por el método de impregnación a volumen incipiente. La caracterización fisicoquímica de los fotocatalizadores se realizó por Espectroscopia de Absorción Atómica (EAA), Difracción de rayos X (DRX), Microscopia Electrónica de Transmisión (MET), y Espectroscopia fotoelectrónica de rayos X (XPS) . Los resultados de la caracterización indicaron presencia de nanopartículas de plata metálica en el soporte SBA-15. Los estudios de degradación fotocatalítica de los colorantes demostraron la eficacia de los fotocatalizadores de plata en SBA a 25 °C. La cinética de degradación fue de primer orden, alcanzando las condiciones de equilibrio a 60 minutos una vez iniciado el experimento. Se observó un 100 % de degradación de los colorantes en el fotocatalizador del 3Ag/SBA.