Doctorado en Ciencias con mención en Química

Heteroestructura esquema Z de ZnTiO3/Ag/AgBr soportado en un tamiz molecular obtenido a partir del bagazo de la caña de azúcar para la eliminación de contaminantes farmacéuticos acuosos La alta demanda por medicamentos que puedan aliviar la fiebre, disminuir la hinchazón y mitiguen los dolores de forma rápida, asimismo como medicamentos de fácil acceso que no requieran una receta médica ha conllevado al consumo excesivo de los antinflamatorios no esteroideos (AINEs) tales como la aspirina, diclofenaco, ibuprofeno, ketoprofeno entre otros. El consumo desmesurado de estos medicamentos genera problemas medioambientales, principalmente a los sistemas hídricos; las principales fuentes de contaminación son los efluentes de hospitales, el consumo doméstico, remanentes de la fabricación del fármaco entre otros efluentes desembocan en los ríos afectando al desarrollo de la vida marina como trastornos metabólicos, alteraciones en la reproducción, cambios del comportamiento, etc.; por ello, se requiere crear tecnologías para el tratamientos de estos contaminantes acuosos. Entre las tecnologías que mitiguen los contaminantes acuosos, es posible emplear combinaciones que generen una mejor sinergia y efectividad en la eliminación de estos contaminantes, en ese sentido la adsorción y la fotocatálisis son alternativas amigables al medioambiente, de los cuales se puede aprovechar en conjunto. Este trabajo se enfocará en la elaboración y evaluación de un nanomaterial conformado por materiales mesoporosos que brindan soporte a los fotocatalizadores, el cual hará frente a los contaminantes farmacéuticos acuosos como el ibuprofeno y ketoprofeno mediante la degradación de este por acción de la luz. Es así, que en la búsqueda de un material mesoporoso que sirva de soporte al fotocatalizador y que pueda sintetizarse a partir de residuos orgánicos de manera que también se aproveche un residuo o biomasa constante en el medioambiente, se ha optado por trabajar con los residuos de la caña de azúcar (bagazo). La disposición de estos residuos como subproductos no consumibles luego del procesamiento de diversos productos de cultivo a escala industrial o local (personal) también es un problema medioambiental de gran consideración, debido a que mayormente los vertederos de estos residuos son mal gestionados o incinerados generando diversos problemas; en ese sentido, la caña de azúcar genera una cantidad notable de residuo (bagazo), el cual es posible otorgarle un nuevo valor agregado, como fuente de silicio o precursor de sílice, de esta manera se desarrollan materiales a bajo costo y con diversas aplicaciones como son los materiales mesoporosos o tamices a base de sílice que brindan un soporte a los fotocatalizadores y ayudan en la remoción de contaminantes acuosos. Esta investigación se desarrollará en 3 etapas. 1º se evaluarán las condiciones óptimas para extraer el precursor de sílice a partir del bagazo de la caña de azúcar (residuo); 2º, se elaborará un tamiz conocido como SBA-15 a partir del precursor de sílice obtenido del residuo de la caña de azúcar y se sintetizará un fotocatalizador de 3 cuerpos o heteroestructurado (sistema de 3 componentes) de ZnTiO3/Ag/AgBr, el cual será incorporado en el SBA-15. Las caracterizaciones de los materiales obtenidos se realizarán evaluando sus propiedades fisicoquímicas, superficiales y ópticas. Por último, se realizarán ensayos de adsorción y degradación fotocatalítica para evaluar la eficiencia del material sintetizado frente a soluciones acuosas de ibuprofeno (IBU) y ketoprofeno (KETO), mediante estos ensayos se determinará las condiciones óptimas de trabajo para la eliminación de cada contaminante farmacéutico (IBU y KETO), la cinética del proceso y las posibles rutas de degradación del contaminante; en adición, se evaluará la reutilización del material mediante ensayos cíclicos. Se espera obtener un nanomaterial a partir de bagazo con capacidad de adsorber y degradar fármacos presentes en aguas contaminadas.

RAMOS CHAVEZ ,JUDITH