Nanocompósito de Óxido de Zinc y Óxido de Titanio con propiedades fotocatalíticas para la degradación de metamizol

Abstract

El objetivo principal de este trabajo de tesis fue sintetizar un fotocatalizador a base de óxido de titanio (TiO₂) y óxido de zinc (ZnO) para ser evaluado fotocatalíticamente en la degradación del fármaco metamizol. Las síntesis de los tres fotocatalizadores (TiO₂@ZnO, TiO₂ y ZnO) fueron realizadas porel método de síntesis hidrotermal. Se llevaron a cabo los experimentos de fotocatálisis para la degradación de fármacos (metamizol) y el tratamiento de aguas, debido a que es un grave problema de contaminación ambiental que debe ser atacado para reducir su impacto en el medio ambiente. Se llevó a cabo la evaluación fotocatalítica del compósito sintetizado, el cual fue dispersado en una solución de 100 ml de agua contaminada con una concentración de 250 mg/L (250 ppm) de metamizol. Esta solución fue sometida a irradiación con luz ultravioleta (UV) y visible por 4 horas, tomando alícuotas en los intervalos de tiempo deseados durante la degradación del fármaco para estudiar la cinética de reacción. Además, durante los experimentos fotocatalíticos se modificaron algunas variables y se ajustó a diferentes pH la solución contaminada. La evaluación de las estructuras cristalinas se realizó por medio de la técnica de difracción de rayos X (DRX) para sólidos, con la cual se determinaron las fases cristalográficas presentes en cada muestra. También, fue utilizada la microscopía electrónica de barrido (MEB) para visualizar la morfología de los sistemas obtenidos y la distribución de tamaño de partícula. Se determinó la composición química de las muestras mediante la interpretación y asignación de modos vibracionales en relación con las bandas de absorción obtenidas por medio de la espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FTIR). Finalmente, se empleó la espectroscopía (UV-vis) para obtener e interpretar los espectros de absorción; y, por lo tanto, determinar cuál es el material que más luz absorbe. Así mismo, por medio de esta técnica se determinó el porcentaje de degradación del metamizol, relacionando las absorbancias del espectro con las concentraciones del fármaco por medio de una curva de calibración.