Evaluación de la eficiencia fotocatalítica y remoción de Cr de efluentes de curtido del Parque Industrial Río Seco empleando nanopartículas de ZnO/Er, evaluando el tamaño de nanopartículas, tiempo de contacto y pH - Martinez Flores, Karen Milagros (2025)
La presencia de cromo hexavalente (Cr⁶⁺) en efluentes industriales, especialmente provenientes de curtiembres, representa un grave problema ambiental y de salud pública debido a su alta toxicidad, persistencia y carácter carcinogénico. Ante la necesidad de tecnologías eficientes y sostenibles para su remoción, este estudio propone el uso de nanopartículas de óxido de zinc dopadas con erbio (ZnO/Er) como fotocatalizadores. Este estudio presenta un método sencillo para sintetizar nanoestructuras mediante el método Pechini, donde el nitrato de zinc sirve como precursor metálico, el ácido cítrico actúa como agente quelante y el etilenglicol como disolvente para la formación inicial de la resina. Luego, la resina se somete a dos tratamientos térmicos para desarrollar la fase cristalina: un pretratamiento inicial a 400ºC durante 4 horas para eliminar los componentes orgánicos, seguido de una segunda calcinación a 600ºC y 800ºC durante 6 horas para formar los nanocristales. Las nanopartículas fueron analizadas utilizando microscopía electrónica de barrido (SEM), técnica que permitió observar la generación de nanopartículas de óxido de zinc con dimensiones comprendidas entre 15.64 nm a 64.06 nm, las cuales exhibieron una morfología granular irregular. La verificación de la composición elemental se realizó por medio de espectroscopía de dispersión de energía (EDS), identificándose al Zn y al O como los elementos principales. Las nanopartículas sintetizadas fueron empleadas en ensayos de remoción de Cr⁶⁺ en soluciones acuosas sometidas a procesos de fotocatálisis. Los experimentos se desarrollaron bajo condiciones controladas, variando los tiempos de contacto (25 y 95 minutos), los valores de pH (3 y 7), y manteniendo una velocidad de agitación constante de 400 rpm. Asimismo, se evaluaron distintas concentraciones iniciales de cromo y tamaños de nanopartículas. Los resultados demostraron que las condiciones experimentales influyen significativamente en la eficiencia de remoción del contaminante, alcanzándose una eliminación máxima de cromo del 97.66 % bajo condiciones optimizadas de pH 3, tiempo de contacto de 95 minutos y nanopartículas de menor tamaño (21.59 nm). Estas últimas fueron sintetizadas con un dopaje de erbio al 2 % y calcinadas a 600 °C, presentando una morfología más homogénea, con buena dispersión y mínima aglomeración.