Debido al incremento mundial en la producción de plásticos y la complicada gestión estos residuos, su presencia de emergentes en los océanos en forma de micro plásticos ha aumentado considerablemente. La eliminación de los micro plásticos, aquellos que tienen un tamaño menor a 5 mm, es uno de los retos más complicados en la actualidad debido al pequeño tamaño de estos. Además, este tipo de contaminantes emergentes tienen capacidad para adsorber otros contaminantes orgánicos que hacen que su impacto sobre el medio natural sea aún mayor. Debido a esto, es necesario desarrollar métodos eficaces para la separación y/o degradación de estos micro contaminantes.
Una de las opciones más prometedora para eliminar los micro plásticos del agua son los procesos avanzados de separación entre los que destaca la fotocatálisis. Asimismo, la incorporación de propiedades magnéticas a los fotocatalizadores facilita su recuperación de la fase acuosa tras su dispersión para llevar a cabo la etapa de oxidación. Por otro lado, las nanopartículas magnéticas funcionalizadas con grupos organofílicos, tienen capacidad para interactuar con los micro plásticos, favoreciendo su adsorción y permitiendo su posterior recuperación magnética. Recientemente, se ha demostrado que la funcionalización superficial de los catalizadores con puntos quánticos a base de carbono (CQDs), permite generar materiales con propiedades únicas como la conversión ascendente de energía, que consigue mejorar el rendimiento de ciertos catalizadores.
Este Trabajo Fin de Grado tiene como objetivo el desarrollar un procedimiento para sintetizar nanopartículas magnéticas funcionalizadas con CQDs que puedan ser empleadas como agentes de separación y de degradación fotocatalítica de micro plásticos presentes en corrientes acuosas. Asimismo, se llevará a cabo la caracterización del material sintetizado que permita confirmar sus propiedades para su empleo en diferentes tipos de aplicaciones de interés.
Due to the worldwide increase in the production of plastics and the complicated management of these wastes, their emerging presence in the oceans in the form of microplastics has increased considerably. The elimination of microplastics, those smaller than 5 mm in size, is one of the most complicated challenges at present due to their small size. In addition, these types of emerging pollutants have the capacity to adsorb other organic pollutants that make their impact on the natural environment even greater. Because of this, it is necessary to develop effective methods for the separation and/or degradation of these micro pollutants.
One of the most promising options for removing microplastics from water are advanced separation processes, among which photocatalysis stands out. Likewise, the incorporation of magnetic properties to the photocatalysts facilitates their recovery from the aqueous phase after dispersion to carry out the oxidation stage. On the other hand, magnetic nanoparticles functionalized with organophilic groups have the capacity to interact with microplastics, improving their adsorption and allowing their subsequent magnetic recovery. Recently, it has been demonstrated that the surface functionalization of catalysts with carbon-based quantum dots (CQDs) allows the generation of materials with unique properties such as energy up conversion, which improves the performance of certain catalysts.
This Final Degree Project aims to develop a procedure to synthesize magnetic nanoparticles functionalized with CQDs that can be used as agents for separation and photocatalytic degradation of microplastics present in aqueous streams. Also, the characterization of the synthesized material will be carried out in order to confirm its properties for its use in different types of applications of interest.
