Materiales orgánicos fotoquímicamente activos para la degradación de colorantes

Abstract

El colorante Naranja II es muy común en la industria textil. Si se somete a irradiación solar en presencia de un fotocatalizador puede llegar a degradarse. En el presente trabajo, se han realizado diversos ensayos para poder demostrarlo y obtener conclusiones sobre las condiciones óptimas para una mejor degradación, de manera que el proceso sea eficiente. Para empezar, se crearon diferentes polímeros sobre los que se estudiaron sus propiedades y comportamientos frente a la disolución a degradar y se prepararon distintas disoluciones y con cuatro de los polímeros se les sometió a irradiación durante 210 minutos, finalmente se obtuvo que el mejor resultado era para el polímero denominado MBP7 que contenía una cantidad de Azul de Metileno de 20 mg y que sus resultados eran los óptimos para cada experimento. A continuación, se hace reaccionar los polímeros de estudio con una disolución de Difenilantraceno (DPA) con Acetonitrilo (ACN) para comprobar la formación de oxígeno singlete. Se demuestra que sin necesidad de modificar el pH se obtienen buenos resultados, con respecto a la variación del volumen se concluye que no por más cantidad de disolución de Naranja II, las conversiones son mas elevadas, de hecho llega a un punto en el que se estabiliza y no mejora. Se prueban otros colorantes como son el Naranja G y el Congo Red y se averigua que no se degradan por lo que el polímero generado actúa degradando únicamente al Naranja II, y por último aplicando como fuente luminosa de 110 W se obtienen mejores resultados que con dos lámparas de 11W cada una. Además, se realizan determinados controles para confirmar que los resultados que se van obteniendo son fiables y lógicos, por lo que se comprueba que el Azul de Metileno es adsorbido por la Amberlita y que al aplicar la luz, se produce oxígeno singlete que hace que el Naranja II se degrade alcanzando una conversión del 86%. Por otra parte, se demuestra que la reacción no tiene lugar en oscuridad y que la Amberlita junto con el Naranja II en presencia de luz, no reaccionan entre sí. Un punto muy importante de la investigación es el poder emplear la luz solar como fuente luminosa para llevar a cabo la reacción, y los resultados son excelentes, teniendo en cuenta que no solo se degrada el colorante, sino que se obtiene la conversión mas elevada de todo el estudio, de un 44%, implicando un gasto mínimo de energía. Se obtienen dichos resultados a las 6 horas pero si se compara con los 210 minutos que es el tiempo al que se realizan los experimentos en general, sigue siendo más elevado con un 40%. Otro punto que se considera relevante a nivel medioambiental, es poder demostrar que el polímero se puede reutilizar al menos una vez tras su uso, sin perder sus propiedades y degradar al tinte, lo cual también es muy positivo a nivel industrial por el ahorro que supone no tener que volver a crearlo o comprarlo tras su utilización.