Científicas de la UNLP desarrollan nanopartículas que eliminan antibióticos y colorantes del agua

El grupo denominado "Nanofot" está liderado por Mónica González y participan Laura Gómez Velázquez, Ada Montilla Saavedra, Paula Caregnato y María Laura Dell'Arciprete. Es un grupo de trabajo del Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas (INIFTA), dependiente de la Facultad de Ciencias Exactas de UNLP y Conicet

Este equipo empezó su trabajo buscando como solucionar el incremento de la presencia de algunos contaminantes emergentes en los efluentes de origen industrial, un fenómeno que preocupa en términos ambientales por su impacto negativo en los ecosistemas. Al mismo tiempo también buscan como eliminarlas en las plantas de tratamiento convencionales debido a su complejidad y naturaleza química.

Entre los contaminantes más comunes y perjudiciales se encuentran los colorantes textiles diseñados para resistir al lavado de las prendas, el desgaste por el sol y el uso cotidiano.

También los fármacos, como la cefalexina, la ciprofloxacina y el sulfametoxazol, que llegan a  las aguas residuales municipales, excreción humana, descarte inapropiado de medicamentos vencidos y descartes provenientes de la industria farmacéutica.

Laura Gómez Velázquez, que actualmente se encuentra realizando su doctorado en la Facultad de Ciencias Exactas, en el Área de Química, expresó lo siguiente: "una de las alternativas para hacerle frente a esta problemática son los procesos de oxidación avanzada (POAs). Los POAs son métodos que generan especies muy reactivas capaces de reaccionar con los contaminantes. Algunos de estos procesos requieren radiación ultravioleta o visible, mientras que otros requieren el uso de compuestos químicos como ozono o agua oxigenada, o procesos eléctricos", destacó.

Esta técnica es conocida como fotocatálisis, y requiere de un material sólido semiconductor, que sería el fotocatalizador, en contacto con el contaminante que, al ser iluminado con luz apropiada, permite generar especies químicas muy reactivas capaces de iniciar la degradación del contaminante.

"La investigación que realizamos consiste en diseñar y optimizar un fotocatalizador para llevar a cabo este proceso. Se eligieron los nitruros de carbono (CN) por ser materiales de bajo costo, por presentar baja toxicidad, estabilidad y con una estructura electrónica que les permite activarse con la luz visible con el objetivo de utilizar radiación solar", precisó Velásquez.

Los estudios demostraron que los nitruros de carbono obtenidos a partir de urea, un precursor accesible y económico, tienen un buen rendimiento en las pruebas de degradación de colorantes en agua. Además, las propiedades de los materiales utilizados pueden mejorarse mediante la incorporación de metales biocompatibles como el hierro, cobre y zinc o inmovilización sobre materiales porosos no tóxicos como sílica y alúmina, para aumentar el área de contacto entre los contaminantes y los CN.

Es preciso explicar que, dependiendo del avance de los estudios y los resultados alcanzados, se propondrá un método alternativo que permita complementar los tratamientos convencionales antes de la descarga en aguas naturales, y que tanto los fotocatalizadores como los soportes sugeridos son materiales no tóxicos, por ende el sistema es ecológicamente amigable.