09/05/2014 - Un investigación desarrolla nanoestructuras que facilitan el proceso de eliminación de contaminantes orgánicos del agua

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Silvia Larumbe Abuin ha desarrollado en su tesis doctoral 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, en lugar de radiación ultravioleta, la que inicie el proceso de reacción química y destrucción de contaminantes. Además, gracias al núcleo magnético de las partículas, una vez realizado el proceso pueden ser recuperadas y reutilizadas.

La tesis de Silvia Larumbe “Síntesis, caracterización y aplicaciones de nanoestructuras basadas en óxidos de metales de transición” ha sido dirigida por la catedrática Cristina Gómez Polo, del Departamento de Física de la Universidad Pública de Navarra, y ha obtenido la máxima calificación, Sobresaliente cum laude.

La investigación desarrollada 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 del trabajo, “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”.

Decoloración de una disolución de naranja de metilo por irradiación con luz ultravioleta y acción de las nanoestructuras híbridas. En la última imagen, aplicación del imán para recuperación de nanoestructuras. (Fuente Imagen: UPNA)

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.
 

Ref.

Silvia Larumbe se licenció en Química por la Universidad de Navarra, cursó el máster en ciencia y tecnología química por la UNED y ha obtenido su doctorado en el Departamento de Física de la UPNA. Ha participado en más de una veintena de congresos nacionales e internacionales, es coautora de doce artículos de investigación y ha participado en diversos proyectos de investigación

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