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Fotodegradación para limpiar ambiente

UNAM. La fotodegradación permite limpiar del agua y la atmósfera metales o materiales orgánicos, al romper sus moléculas mediante luz y óxido de titanio, explicó el investigador del Instituto de Física, Dwight Acosta Najarro.

Fotodegradación para limpiar ambiente

Con la radiación ultravioleta y solar, el óxido de titanio actúa sobre los contaminantes y provoca que sus moléculas se rompan. En la imagen Dwigth Acosta. Foto: UNAM

UNAM. La fotodegradación permite limpiar del agua y la atmósfera metales o materiales orgánicos, al romper sus moléculas mediante luz y óxido de titanio, explicó el investigador del Instituto de Física (IF) de la UNAM, Dwight Acosta Najarro.

En la presentación del seminario Fotodegradación de compuestos orgánicos y otras aplicaciones de los óxidos conductores transparentes, el académico presentó los resultados que obtuvo al trabajar con materiales dañinos al medio ambiente como cromo y plomo.

Indicó que el procedimiento genera una reacción química entre la molécula nociva, el óxido de titanio y la luz en la que se forman radicales libres OH (oxígeno e hidrógeno), altamente reactivos.

Con la asistencia de radiación ultravioleta (UV) y eventualmente de radiación solar, el óxido de titanio actúa sobre los contaminantes y provoca que sus moléculas se rompan. “Al fragmentarse dejan de ser perjudiciales y se convierten en compuestos inocuos; básicamente esto es la fotodegradación”, puntualizó el académico.

El material semiconductor que utilizó el investigador titular B del IF fue el óxido de titanio, material con una brecha de energía ancha que permite, bajo la radiación UV, la generación de pares electrón-agujero.

La migración independiente de estos pares a la superficie del óxido de titanio motiva la aparición de centros reductores y oxidantes, que a su vez, interactúan en el elemento contaminado y generan los mencionados radicales OH.

Explicó que el contacto con los radicales libres produce fenómenos de transferencia electrónica, lo cual motiva el debilitamiento de diversos enlaces hasta romper la molécula del contaminante.

“Una vez que se fragmenta el compuesto, se logra que ya no sea dañino y se facilita su eliminación; si es agua contaminada obtendríamos agua tratada por fotocatálisis”, consumible sin riesgos para la salud.

Precisó que la fotocatálisis se puede usar para cambiar el estado de valencia y/o de oxidación de metales como el cromo disuelto en agua o esparcido entre las moléculas de un gas, para modificar sus propiedades; si también se requiere, se puede convertir en un material inocuo.

Recordó que en los años ochenta y noventa, se registraron problemas de salud a causa del agua de tenería, líquido residual de la industria del cuero y desechado sin tratar en ríos y cuerpos de agua.

Consumido por población que vive en condiciones de marginación sin acceso al agua potable, particularmente por mujeres embarazadas, propició nacimientos de infantes sin masa encefálica.

La purificación de aguas por fotocatálisis ya es usada en algunos lugares, como en Almería, España, para tratar aguas contaminadas en grandes volúmenes. Con este proceso físico es posible hacer una mayor contribución en la solución de problemas ambientales y de salubridad, enfatizó el investigador.

Dos de las técnicas que utilizó Dwight Acosta para producir óxido de titanio en configuración de películas delgadas, fueron la pulverización catódica y el rocío pirolítico o rocío químico.

Las pruebas de degradación, se realizaron en un fotorreactor construido en su laboratorio y utilizó como prueba de referencia la degradación de las moléculas órgano-metálicas del azul de metileno. En la siguiente etapa del trabajo, se degradarán pesticidas remanentes de la actividad agrícola.


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