Desarrollo de materiales eco-compatibles con propiedades adsorbentes y fotogeneración de formas reactivas de oxígeno para su aplicación en la eliminación de contaminación química del agua

Abstract

En la actualidad, existe una creciente preocupación por el recurso hídrico y su deterioro por la presencia de contaminantes de interés emergentes de origen farmacéutico. Estos contaminantes provienen de la fracción no metabolizada por el cuerpo humano, los cuales al no ser eficientemente degradados en las plantas de tratamiento de aguas residuales (PTAR), pueden alcanzar aguas superficiales contaminándolas. Aunque se siguen investigando sus efectos, se sospecha que estos fármacos pueden afectar a los microorganismos presentes en la naturaleza, alterar los ecosistemas y contribuir al desarrollo de organismos patógenos resistentes.A pesar de que existen mecanismos que podrían mitigar este problema, como el uso de materiales adsorbentes y la aplicación de operaciones unitarias como la nanofiltración, estas soluciones a menudo resultan económicamente inviables. Además, en el caso de los sistemas de adsorción, estos simplemente transfieren los contaminantes de una matriz líquida a una sólida. Por lo tanto, es fundamental continuar innovando en este ámbito.Este trabajo se centra en la síntesis de materiales de carbón activado altamente adsorbentes a partir de residuos lignocelulósicos muy abundantes en el país (residuos de palo de yerba mate, cáscaras de semilla de girasol y de maní), mediante activación con ácido fosfórico y su posterior carbonización a temperaturas mayores a 500°C y la incorporación de materiales fotocatalíticos como óxidos de hierro y nitruro de carbono polimerizado (PCN) que permiten no solo la adsorción de contaminantes sino, bajo irradiación, generar formas reactivas de oxígeno (FROs) altamente oxidantes y capaces de degradar y hasta mineralizar los contaminantes adsorbidos. Además, se plantea el uso de estrategias de caracterización multitécnica con el objetivo de comprender las potencialidades y desventajas de los materiales.