Evaluación fotocatalítica de nanomateriales de ZnO sintetizados en ausencia y presencia de extracto de lirio acuático (Eichhornia crassipes) para la degradación de compuestos orgánicos contaminantes presentes en agua.

Abstract

Se obtuvieron materiales de óxido de zinc empleando el método bio-asistido con extracto de hojas de lirio acuático (Eichhornia crassipes) para evaluar su efecto en la cinética de degradación de fenol en agua. Se comparó el efecto del precursor empleando acetato de zinc dihidratado y nitrato de zinc por lo que se obtuvieron cuatro diferentes nanomateriales ZnO-Ac, ZnO-Ac-L, ZnO-NO3 y ZnO-NO3-L los cuales fueron tratados a 500ºC durante 4h. Los resultados de la caracterización espectroscópica mostraron que el extracto tiene efecto en la composición superficial del material como lo demostraron las bandas de vibración en el infrarrojo asociadas a grupos funcionales C-H y C-C, provenientes de residuos orgánicos de los fitocompuestos de extracto, sin ejercer un efecto importante en el valor de la energía de banda de los materiales la cual se estimó en ~3.2 eV. El precursor de acetato de zinc promovió la obtención de partículas menos aglomeradas de tamaños menores a 200 nm, así como de tamaño de cristalito más pequeño en comparación con el precursor de nitrato de zinc. La espectroscopía fotoelectrónica de Rayos-X, mostró pequeñas diferencias en cuanto a las especies de carbono presentes en las muestras preparadas con el extracto de lirio. Las áreas específicas BET de los materiales fueron menores a 20 m2/g sin observarse una tendencia asociada ni al precursor ni al extracto de las hojas de lirio. El mayor efecto del extracto en cuanto al potencial zeta de los materiales se observó para el precursor de nitrato ya que pasó de un valor electropositivo (24.1 mV) a uno electronegativo (-5.81 mV). El material con extracto más activo en la degradación de fenol usando luz UV-A fue el ZnO-NO3-L alcanzando cerca del 60% de degradación.