Degradación fotocatalítica de timerosal mediante nanopartículas de ferrita de cinc activadas con radiación solar.

Abstract

Los metales pesados son agentes contaminantes que en bajas concentraciones pueden generan serios problemas en la salud humana. La exposición del ser humano a este grupo de contaminantes se ha incrementado en los últimos 20 años, por lo cual, los efectos nocivos que producen, también han aumentado. Dentro de estos compuestos, podemos encontrar aquellos que poseen mercurio (organomercuriales), cuyos efectos nocivos se han asociado a trastornos neurológicos severos y que están presentes en productos que siguen siendo utilizados en la industria farmacéutica. En este proyecto de investigación, se realizó la síntesis y modificación de nanopartículas (nPs) de ferrita de cinc (ZnFe2O4) para favorecer la adsorción de Timerosal (Etil(2-mercaptobenzoato-(2-)-O,S) mercuriato(1-) de sodio) sobre su superficie y así lograr su degradación mediante fotocatálisis asistida con radiación solar. La síntesis de nPs se realizó por medio de dos métodos: autocombustión con glicina y con ácido cítrico (Pechini), y la posterior modificación se llevó a cabo por medio de un proceso de polimerización, utilizando 1,4-fenilendiamina. Para la caracterización se usaron técnicas como difracción de rayos X (DRX), microscopía electrónica de barrido con detector de energía dispersiva de rayos X (SEM-EDX), microscopía electrónica de transmisión (TEM), espectroscopía de reflectancia difusa (DRS), espectroscopía infrarroja con transformación de Fourier (FTIR) y análisis de superficie (BET). Una vez caracterizadas las nPs, se determinaron las condiciones óptimas de pH para promover la adsorción y posterior fotocatálisis de Timerosal (TMS). Para la determinación de TMS y sus productos de degradación en disolución, se utilizó cromatografía líquida de alto rendimiento con detector UV-Vis (HPLC UV-Vis). Además, se utilizó espectroscopía de fluorescencia atómica con liberación de vapor frío (CV-AFS) para la determinación de mercurio elemental (Hg0) y espectroscopía de absorción molecular UV-Vis (EAM UV-Vis) para el seguimiento de la degradación en el transcurso del tiempo. Finalmente, usando nPs de ferrita de cinc modificada en 0.01 mg·L-1 y pH 4 se logró la degradación de Timerosal con un 85% de remoción en un periodo de 6 h, donde el Hg orgánico se redujo a Hg (0) y el TMS inicial en disolución se degradó hasta ácido salicílico, ácido ditiosalicílico, dióxido de carbono y agua.