Nuevas nanoestructuras para eliminar contaminantes orgánicos del agua

Silvia Larumbe Abuin ha desarrollado un tipo de nanoestructuras que facilitan el proceso de descontaminación del agua. Las nanoestructuras (partículas de tamaño microscópico, de entre 1 y 100 nanómetros) están recubiertas por óxido de titanio al que se ha añadido nitrógeno.

Esto permite que sea la luz solar la que inicie el proceso de reacción química y destrucción de contaminantes, en lugar de la radiación ultravioleta. Además, gracias al núcleo magnético de las partículas, una vez realizado el proceso pueden ser recuperadas y reutilizadas. Los detalles se publican en la tesis de la autora y en la revista Journal of Applied Physics.

La investigación se basa en la fotocatálisis, donde la luz activa al catalizador y se acelera la reacción química

La investigación tiene como base el fenómeno denominado fotocatálisis: cuando la luz incide en una sustancia que actúa como catalizador, se incrementa la velocidad de la reacción química. En este caso, gracias a la luz se activa el óxido de titanio y se forman diferentes radicales oxidantes que destruyen contaminantes orgánicos del agua, como pueden ser colorantes, disolventes, detergentes, etc.

Según explica la autora, “es un sistema sostenible que podría utilizarse como alternativa a diferentes tratamientos usados tradicionalmente en la depuración de aguas residuales y, en concreto, para eliminar determinados contaminantes orgánicos”.

Entre las ventajas de este desarrollo se encuentra la posibilidad de emplear luz solar en lugar de luz ultravioleta. “Al añadir nitrógeno al recubrimiento de las partículas, conseguimos que el mecanismo iniciador del proceso sea la luz solar y no la radiación ultravioleta, lo que supone una alternativa más accesible, menos costosa y que presenta menos riesgos”.

El hecho de usar estructuras de tamaño nanométrico también mejora la capacidad fotocatalítica puesto que la superficie del fotocatalizador es mayor. Otra de las ventajas es la reutilización del elemento catalizador, ya que las nanoestructuras, al estar formadas por un núcleo magnético, pueden ser recuperadas aplicando un campo magnético externo.

Referencia bibliográfica:

C. Gómez-Polo, S. Larumbe, J.M. Pastor. «Room temperature ferromagnetism in non magnetic doped TiO2 nanoparticles». Journal of Applied Physics 113 17B511, 2013. La tesis de Silvia Larumbe lleva por título Síntesis, caracterización y aplicaciones de nanoestructuras basadas en óxidos de metales de transición.

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