Grupo de Nanofotonica

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    Nanoestructuras plasmónicas y magnéticas como fotocatalizadores en la oxidación de arsénico y su remoción del agua
    (2022-10-03) Paredes, María Yanela; Scarpettini, Alberto Franco
    Desarrollamos un protocolo de síntesis de nanoestructuras catalíticas bifuncionales, con propiedades plasmónicas y magnéticas, conformadas por nanoesferas de oro adsorbidas sobre un núcleo magnético de Fe3O4, para ser utilizadas en la remediación de aguas con arsénico. El diseño está basado en que las nanopartículas de oro actúen como catalizadores en la oxidación de la especie As(III) a la menos tóxica As(V), y bajo iluminación resonante aceleren aún más la reacción. La superficie de Fe3O4 actúa como sitio activo para la adsorción de arsénico y puede ser fácilmente removible del agua mediante un imán. Estudiamos las isotermas de adsorción y la respuesta óptica y magnética de este nanosistema.
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    Nanopartículas metálicas para remediación de aguas con arsénico
    (2023-05-03) Miralles, Bernabé; Paredes, María Yanela; Scarpettini, Alberto Franco
    La exposición prolongada al arsénico presente en aguas naturales provoca enfermedades crónicas en la población. La remoción de este metaloide de forma rápida y eficiente es uno de los mayores desafíos de hoy. En este trabajo proponemos nanoestructuras híbridas plasmónicas y magnéticas para la remediación de aguas con arsénico utilizando la luz solar. Con este objetivo, se sintetizaron nanopartículas esféricas de diferentes metales de transición, de alrededor de 15 nm de diámetro y baja dispersión en tamaño. Se las utilizaron como nanocatalizadores en la oxidación del arsénico a una especie menos nociva. Al iluminar la muestra se excitan resonancias de plasmones superficiales en la superficie de las nanopartículas, incrementando su temperatura y generando portadores de carga altamente energéticos, factores que contribuyen a acelerar la reacción. Se comparó la velocidad de reacción y la eficiencia de conversión de As(III) a As(V) bajo diferentes condiciones: catálisis heterogénea, con temperatura y con irradiación. Se separaron y analizaron las diferentes contribuciones a la catálisis para elegir el material plasmónico más eficiente, que soportado sobre núcleos de magnetita constituye un nanosistema completo para la oxidación y adsorción del arsénico, y su remoción de forma magnética.