Nanotecnología capaz de degradar contaminantes orgánicos emergentes

El desechado inapropiado de productos agrotóxicos y medicamentos se ha convertido en una de las mayores fuentes de contaminación ambiental durante las últimas décadas. Como los procesos convencionales de tratamiento del agua y de los efluentes son ineficientes en la degradación de estos compuestos, los mismos constituyen un riesgo potencial para el medio ambiente y para la salud pública.

Diversos grupos de investigación han encontrado en la nanotecnología de semiconductores procesos eficientes y sostenibles para la remediación ambiental de los denominados “contaminantes emergentes”. Los semiconductores nanoestructurados pueden activarse con luz para desencadenar una serie de procesos fisicoquímicos que resultan en la producción de especies reactivas capaces de oxidar los contaminantes.

Este fue el abordaje que se exploró en el marco de un estudio publicado recientemente en el Journal of Environmental Chemical Engineering, a cargo de científicos de la Universidad Federal de São Carlos (UFSCar), en el estado de São Paulo, Brasil, vinculados al Centro de Desarrollo de Materiales Funcionales (CDMF).

En el referido trabajo, el grupo de investigadores analizó las propiedades fotocatalíticas del dióxido de titanio (TiO2) modificado con boro o nitrógeno, obtenido mediante diferentes métodos de síntesis: precursores poliméricos, hidrotérmico asistido con microondas y sonoquímico. El objetivo consistía en obtener radicales hidroxilos eficientes para la oxidación de contaminantes orgánicos.

Al final del estudio, el grupo observó que los nanomateriales modificados con boro y en los cuales se aplicó el método hidrotérmico de síntesis con microondas mostraron una alta eficiencia para la producción de los radicales hidroxilos bajo luz ultravioleta (UV) o visible.

“Debatimos minuciosamente la influencia de los distintos procesos de este estudio sobre la degradación del fármaco fluoxetina, que es clasificado como un contaminante emergente y ha sido detectado en aguas superficiales en diferentes partes del mundo”, comenta Ailton Moreira, primer autor del artículo e integrante del CDMF, un Centro de Investigación, Innovación y Difusión (CEPID) financiado por la FAPESP con sede en la UFSCar. La investigación contó también con la participación de grupos de científicos de la UFSCar, de la Universidad de São Paulo (USP), de la Universidad Federal de Alfenas (Unifal) y de la Universidad Federal de Lavras (UFLA).