Fotocatalizadores y adsorbentes basados en caolinita y laponita aplicados en la depuración de contaminantes orgánicos y en la síntesis de metaloftalocianina vía precursores caolinita/nitroftalonitrilo

Resumen

La obtención de materiales multifuncionales que puedan ser aplicados en diversos procesos, especialmente en descontaminación ambiental, supone en la actualidad un gran desafío. Globalmente, en esta Tesis Doctoral se realiza una propuesta integradora sobre la inmovilización de moléculas activas en materiales arcillosos, y sobre la exploración de las propiedades de los sólidos así obtenidos. La Tesis se presenta en el formato de compendio de artículos científicos, completada con capítulos de Introducción y Conclusiones en español y en portugués. Uno de los sistemas considerados está formado por composites de caolinita, TiO2 y ftalocianina de cobalto (II), preparados por el método sol-gel. Los materiales obtenidos fueron debidamente caracterizados y aplicados en procesos de oxidación (degradación) de trimetoprim, cafeína y prometrina. Se obtuvo una degradación moderada para el trimetoprim y la prometrina, y elevada para la cafeína. Otra familia de sólidos fue obtenida mediante la aminosilanización de laponita con el silano 3-cloropropiltrietoxisilano y melamina o biuret por dos rutas sintéticas. Los materiales obtenidos fueron caracterizados y aplicados en procesos de adsorción de trimetoprim, presentando una elevada afinidad hacia el compuesto orgánico, alcanzando el 80% de eliminación. El tercer sistema está formado por ftalocianina y caolinita, con la peculiaridad de que la síntesis de la metaloftalocianina y su inmovilización en la caolinita se realizaron en una única etapa de reacción, con el objetivo de minimizar el consumo energético y de reactivos, y cumplir los preceptos de la química verde y sostenible. Se confirmó la formación de la ftalocianina, mediante la ciclomerización del ftalonitrilo para formar el macrociclo y la inclusión de Al(III) disuelto de la capa octaédrica de la caolinita. Este material abre nuevas perspectivas de síntesis de estos macrocompuestos.