Conocimiento de la modulación DOM derivada de microplásticos de las vías reactivas interfaciales en el marco de...

Área de la Ciencia:

• Química del medio ambiente Química del medio ambiente
• Ciencia de los materiales Ciencia de los materiales.
• La fotocatálisis por fotocatálisis.

Sus antecedentes:

• La materia orgánica disuelta (MDO) influye en los procesos de tratamiento del agua.
• No se comprende bien el impacto del DOM derivado de microplásticos (MP-DOM) en la fotocatálisis.
• Comprender el papel del DOM es crucial para una purificación eficaz del agua.

Objetivo del estudio:

• Para investigar los efectos específicos de los componentes de diferentes tipos de DOM en el rendimiento del fotocatalizador.
• Desarrollar un fotocatalizador resistente al DOM para la degradación de contaminantes como el bisfenol A (BPA) y el naftaleno (NAP).
• Para dilucidar los mecanismos por los cuales el MP-DOM modula la actividad fotocatalítica.

Principales métodos:

• Síntesis de un fotocatalizador de marco de triazina covalente de ingeniería de vacío de nitrógeno (N_V-CTF-0.03).
• Evaluación de la degradación fotocatalítica del BPA y el NAP en presencia de ácido húmico (HA) y varios MP-DOM (PE-, PS-, PET-DOM).
• Utilizando fluorescencia de matriz de excitación-emisión 3D con integración regional de fluorescencia (3D EEM-FRI), mediciones de la capacidad de transferencia de electrones y cálculos de la teoría funcional de densidad (DFT).

Principales resultados:

• N_V-CTF-0.03 demostró resistencia a la interferencia DOM y una mayor degradación de los contaminantes.
• El ácido húmico (HA) suprimió la fotocatálisis, mientras que el polietileno tereftalato DOM (PET-DOM) la promovió significativamente.
• PET-DOM mejoró la producción de O2 a través de interacciones π-π y coordinación del sitio de defecto, mejorando la transferencia de electrones.

Conclusiones:

• PET-DOM actúa como un mediador fotoquímico específico, mejorando la fotocatálisis a través de vías duales.
• El estudio proporciona conocimientos mecanicistas sobre las interacciones DOM-fotocatalizador.
• Los hallazgos guían el diseño de fotocatalizadores robustos para entornos acuáticos complejos.