Síntesis y caracterización de materiales fotosensibilizadores híbridos
Óxidos de hierro recubiertos de sustancias húmicas y complejos de renio (I)
DOI:
https://doi.org/10.24215/3072905Xe022Palabras clave:
síntesis, caracterización, óxidos de hierro, sustancias húmicas, complejos de Re (I)Resumen
Se desarrollaron nanomateriales híbridos con potencial aplicación en la degradación fotoquímica de contaminantes orgánicos persistentes en agua. Para ello, se sintetizaron nanopartículas de óxidos de hierro recubiertas con sustancias húmicas (HS-FeOx) mediante el método de coprecipitación, obteniéndose un material compuesto por magnetita/maghemita con un recubrimiento del 14 % p/p de HS respecto a la masa total del material, determinado por análisis termogravimétrico, estable en suspensión a pH > 4. La caracterización por métodos espectroscópicos, termogravimétricos, de propiedades magnéticas, entre otros, confirmaron la naturaleza nanométrica y paramagnética-superparamagnética del material, así como la presencia de materia orgánica asociada a las nanopartículas. Posteriormente, se inmovilizaron complejos de renio-ferroceno-fenantrolina (ReFerPhen) sobre HS-FeOx, generando un sistema híbrido (ReFerPhen/HS-FeOx) mediante adsorción en condiciones suaves. Los espectros UV-visible, de fluorescencia y Raman evidenciaron la presencia del complejo en la superficie de las nanopartículas y sugieren interacciones entre ambos componentes. Los resultados muestran que la combinación de óxidos de hierro recubiertos con sustancias húmicas y fotosensibilizadores de renio constituye una estrategia prometedora para potenciar la formación de especies reactivas de oxígeno y mejorar la eficiencia de procesos foto-Fenton. Estos nanomateriales representan una alternativa atractiva para la remoción de contaminantes emergentes en aguas.
Referencias
Arce, V. B., Mucci, C. R., Fernández Solarte, A. M., Torres Sánchez, R. M. y Mártire, D. O. (2018). Application of novel fulvic acid-coated magnetite nanoparticles for CO2−-mediated photoreduction of Cr (VI). Water, Air, & Soil Pollution, 229(2), 39. https://doi.org/10.1007/s11270-018-3693-5
Deng, Y. y Zhao, R. (2015). Advanced oxidation processes (AOPs) in wastewater treatment. Current Pollution Reports, 1(3), 167-176. https://doi.org/10.1007/s40726-015-0015-z
Donadelli, J. A., Rivas Aiello, M. B., Aparicio, F., Moreno, M. S., Morales, M. G., Pajares, A., Arce, V. B. y Mártire, D. O. (2022). Comparison of the (photo) catalytic efficiency of Ag/Fe nanocomposites prepared by polyol synthesis and laser ablation. Journal of Nanoparticle Research, 24(3), 58. https://doi.org/10.1007/s11051-022-05446-y
Gabbasov, R., Polikarpov, M., Cherepanov, V., Chuev, M., Mischenko, I., Lomov, A., Wang, A. y Panchenko, V. (2015). Mössbauer, magnetization and X-ray diffraction characterization methods for iron oxide nanoparticles. Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 380, 111-116.https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2014.11.032
Gemeay, A. H., Mansour, I. A., El‐Sharkawy, R. G. y Zaki, A. B. (2004). Kinetics of the oxidative degradation of thionine dye by hydrogen peroxide catalyzed by supported transition metal ions complexes. Journal of Chemical Technology & Biotechnology, 79(1), 85-96. https://doi.org/10.1002/jctb.917
Juliarena, M. P., Ruiz, G. T., Wolcan, E., Lezna, R. O., Feliz, M. R., Ferraudi, G. y Guerrero, J. (2007). Inhibition of the fac-(RCO2) reI (CO3)(bis-azine) photodecarboxylation of the carboxylate ligand, RCO2-, when R is a strongly electron donating group: Thermal and photochemical properties of complexes where R= ferrocene, 4-(Dimethylamino) benzyl. Organometallics, 26(2), 272-280. https://doi.org/10.1021/om0604775
Klučáková, M. y Kalina, M. (2015). Composition, particle size, charge, and colloidal stability of pH-fractionated humic acids. Journal of Soils and Sediments, 15, 1900-1908. https://doi.org/10.1007/s11368-015-1142-2
Paciolla, M. D., Kolla, S. y Jansen, S. A. (2002). The reduction of dissolved iron species by humic acid and subsequent production of reactive oxygen species. Advances in Environmental Research, 7(1), 169-178. 10.1016/S1093-0191(01)00129-0
Rosales Vierma, J. G., Montes, M. L., Fernández, M. A., David Gara, P. M. y Arce, V. B. (2026). UV light-induced degradation of food dyes in the presence of humic substances-coated iron oxide nanoparticles [Preprint]. Research Square. https://doi.org/10.21203/rs.3.rs-8722014/v1
Skiba, J., Bernaś, T., Trzybiński, D., Woźniak, K., Ferraro, G., Marasco, D., Merlino, A., Shafikov, M. Z., Czerwieniec, R. y Kowalski, K. (2017). Mitochondria targeting with luminescent rhenium (I) complexes. Molecules, 22(5), 809. https://doi.org/10.3390/molecules22050809
Winsett, J., Moilanen, A., Paudel, K., Kamali, S., Ding, K., Cribb, W., Seifu, D. y Neupane, S. (2019). Quantitative determination of magnetite and maghemite in iron oxide nanoparticles using Mössbauer spectroscopy: J. Winsett et al. SN Applied Sciences, 1 , 1636. https://doi.org/10.1007/s42452-019-1699-2
Zhan, M., Yang, X., Xian, Q. y Kong, L. (2006). Photosensitized degradation of bisphenol A involving reactive oxygen species in the presence of humic substances. Chemosphere, 63(3), 378-386. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2005.08.046
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