Un nuevo estudio dirigido por la Universidad de Flinders ha descubierto una forma novedosa de degradar y potencialmente eliminar sustancias químicas orgánicas tóxicas, incluidos los colorantes azoicos, de las aguas residuales, mediante un proceso de fotocatálisis química impulsado por luz ultravioleta.

El profesor Gunther Andersson, del Instituto Flinders de Ciencia y Tecnología a Nanoescala, dice que el proceso implica la creación de "grupos" metálicos de sólo nueve átomos de oro (Au) químicamente "anclados" al dióxido de titanio, que a su vez impulsa la reacción al convertir la energía absorbida. Luz ultravioleta.

Los cocatalizadores de nanoclusters de oro mejoran el trabajo fotocatalítico del dióxido de titanio y reducen el tiempo necesario para completar la reacción en un factor de seis, según el nuevo artículo de la revista Solar RRL.

"Estos tipos de sistemas de fotocatálisis heterogéneos mediados por semiconductores proporcionan una ventaja significativa sobre otros procesos químicos avanzados", afirma el profesor Andersson, de la Facultad de Ciencias e Ingeniería.

"Puede facilitar la mineralización de una amplia gama de contaminantes orgánicos, como colorantes azoicos, en moléculas de agua y dióxido de carbono con una alta eficiencia de degradación".

Actualmente se utilizan diversos procesos físicos, químicos y biológicos para eliminar compuestos orgánicos cancerígenos y recalcitrantes del agua.

Una amplia gama de industrias químicas, incluida la fabricación de tintes y la producción de textiles y cosméticos, liberan tintes tóxicos y no biodegradables al medio ambiente. Casi la mitad de los tintes utilizados en la industria textil y de tintes son tintes azoicos. El naranja de metilo se utiliza ampliamente como colorante azoico soluble en agua.

Teniendo esto en cuenta, los investigadores de nanotecnología de la Universidad de Flinders también han demostrado la utilidad de este cocatalizador de cúmulo de oro y semiconductores modificados para la síntesis de nuevos sistemas de fotocatálisis para la degradación del naranja de metilo.

Este estudio, publicado en Applied Surface Science , probó la fotocatálisis en un dispositivo fluídico de vórtice desarrollado en la Universidad de Flinders en el laboratorio de nanotecnología del profesor Colin Raston.

Coautor Flinders Ph.D. La Dra. Anahita Motamedisade dice que los métodos tradicionales de tratamiento de aguas residuales a menudo no eliminan eficazmente los contaminantes peligrosos de las aguas residuales.

"La razón de esto es que algunas sustancias químicas, especialmente aquellas con anillos aromáticos, son resistentes a la degradación química, fotoquímica y biológica", dice el Dr. Motamedisade, que ahora es investigador en el Centro de Catálisis y Energía Limpia de la Universidad Griffith.

"Además, generan subproductos peligrosos al oxidarse, hidrolizarse o sufrir otras reacciones químicas de colorantes sintéticos que contienen aguas residuales, que son detectables dondequiera que se eliminen.

"Esperamos aprovechar estos procesos de degradación fotocatalítica más sostenibles y exhaustivos para ayudar a eliminar completamente las toxinas y abordar este problema global".

La investigación se inspiró en el doctorado del Dr. Motamedisade. investigación que incluye mejores formas de tratar las aguas residuales de las bodegas.