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Última actualizaciónLun, 01 Ago 2022 12pm

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Fotocatalizadores para depurar el agua usando luz solar

Un nuevo fotocatalizador permite eliminar la casi totalidad de los contaminantes orgánicos presentes en el agua, utilizando luz solar como fuente de activación. Desarrollado por el CSIC, la Universidad Autónoma de Madrid y la Universidad de Castilla la Mancha, está disponible actualmente para socios industriales interesados en su desarrollo y comercialización.

Imagen de Microscopia Electrónica de Transmisión (TEM) del fotocatalizador híbrido TiO2-FLG 0.5 %La foto-oxidación, la destrucción de contaminantes mediante la combinación de luz UV-Visible y un catalizador, no es nueva. De hecho, la foto-oxidación se da de forma natural en los ecosistemas, aunque es un proceso que requiere tiempo.

La tecnología imita y acelera ese proceso natural con fotocatalizadores heterogéneos. Desde hace tiempo se usan catalizadores de óxido de titanio, porque son eficaces, tienen un coste bajo y son estables.

Sin embargo, la energía del espectro solar aprovechable por el dióxido de titanio en fotocatálisis solar alcanza solo, en términos cuantitativos, alrededor de un 5%. Entre las alternativas más implantadas destaca su combinación con otros materiales para obtener catalizadores híbridos o nanocomposites con mayor fotoeficiencia en el rango UV-visible del espectro solar.

Para conseguir fotocatalizadores que puedan actuar directamente con la luz del sol se han unido equipos del Instituto de Catálisis y Petroleoquímica (ICP) del CSIC, y de las universidades de Castilla la Mancha y Autónoma de Madrid. Tras investigar nuevas fórmulas de síntesis y preparación de fotocatalizadores, han conseguido un fotocatalizador híbrido que combina grafeno de pocas capas con nanopartículas de óxido de titanio, obtenido a través de un procedimiento específico que aumenta su eficiencia en procesos fotocatalíticos con luz solar.

Estos fotocatalizadores pueden eliminar del agua la casi totalidad de los contaminantes orgánicos o transformarlos en otros compuestos menos contaminantes o inertes, como agua o dióxido de carbono. Pueden aplicarse para el control de los vertidos, como en el efluente de la imagen

A partir de esta nueva metodología de preparación de nanocomposites de grafeno, decorados con nanopartículas de TiO2 mediante síntesis mecanoquímica, se alcanza un procedimiento más sostenible para la fabricación de fotocatalizadores híbridos.

Proceso de obtención simple y sostenible

Estos fotocatalizadores pueden descontaminar aguas y eliminar de ellas la casi totalidad de los contaminantes orgánicos o transformarlos en otros compuestos menos contaminantes o inertes, como agua o dióxido de carbono.

Pueden aplicarse, por ejemplo, en plantas de depuración de aguas, o en los sistemas de depuración de cualquier empresa en la que se requiera un control de los vertidos.

Con contaminantes tipo pesticidas, se alcanza una conversión molar de carbono orgánico total del 57,5% y del 82% tras cinco y nueve horas de reacción, respectivamente.

Los estudios de la aplicación del proceso fotocatalítico con contaminantes tipo pesticidas muestran que se alcanza una conversión molar de carbono orgánico total del 57,5% y del 82% tras cinco y nueve horas de reacción, respectivamente.

En concreto, todos los pesticidas estudiados (los herbicidas isoproturón y alacloro, el fungicida pirimetanil y el insecticida metomilo) fueron completamente eliminados a tras casi seis horas de irradiación (350 minutos).

El proceso para obtener este fotocatalizador híbrido, dicen sus creadores, “es simple y sostenible porque parte directamente de las nanopartículas de óxido de titanio y de grafeno; no genera residuos y requiere menos energía y tiempo que otros procedimientos”. Los fotocatalizadores, además, se recuperan fácilmente del medio acuoso mediante sedimentación.

Contacto:

Sara Junco Corujedo
Vicepresidencia para la Transferencia
del Conocimiento (CSIC)
Tel.: +34 915854633
E-mail:

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