Efecto antibacterial de las nanopartículas de ferrita de cobalto y sus aplicaciones en la desinfección fotocatalítica de agua contaminada

Abstract

El presente trabajo se centra en las aplicaciones antibacteriales y foto catalíticas de las nano partículas de ferrita de cobalto sintetizadas por el método sol-gel por hidrolisis forzada (Montes de Oca et al, 2010). Estos nano compuestos fueron obtenidos mediante sales de hierro FeCl2.4H2O y cobalto Co(NO3)2.6H2O como precursores usando bromuro de cetiltrimetilamonio (CTAB) como surfactante, posteriormente fueron caracterizadas mediante difracción de rayos X, microscopia electrónica de barrido (MEB), efecto antibacterial por difusión en disco y actividad fotocatalitica sobre bacterias tipo Escherichia Coli cepa ATCC 22922. Los resultados obtenidos muestran nano partículas de ferrita de cobalto con un diámetro promedio medio de 44.44 nm obtenidos a partir de la imagen MEB. La difracción de rayos X (DRX) muestran picos característicos a las fases de la ferrita de cobalto. Con respecto a la tecnica por difusión en disco se han obtenido diámetros de zonas de inhibición de 17.3mm- 17.5mm que estan de acuerdo a resultados publicados (Noppakun Sanpo, 2013). Los ensayos de actividad foto catalítica fueron realizados en un reactor a escala laboratorio, los resultados muestran que hay eliminación total de bacterias en el tiempo de 60 minutos en presencia de luz, en cuanto al efecto en oscuridad los resultados son similares a los de la fotolisis. Con la ayuda del modelo de Chick y Watson se ha determinado las constantes cinéticas de desinfección para el proceso de fotocatálisis, obteniendo un valor 0.16497min-1 con una correlación de 0.78983, esto asociado a que se ha considerado una cinética de primer orden. Asimismo, se ha determinado si la circulación desprende hierro y cobalto de las npsCoFe2O4 soportadas. Para el caso del hierro el valor después de las 4 horas de funcionamiento fue de 0.004 mg/L que es 75 veces menor al establecido por la normativa nacional. Para el caso del cobalto, luego de 4 horas de funcionamiento fue de 0.015 mg/L. Las características antibacteriales y fotocataliticas de las npsCoFe2O4, las hacen interesante para el desarrollo de nuevos nanocompuestos, por ejemplo en estructuras tipo core-shell o como soportes para la síntesis de foto catalizadores magnéticos en estructuras tipo TiO2/CoFe2O4, ZnO/CoFe2O4. Palabras clave: Ferritas de cobalto, fotocatálisis, zonas de inhibición, cinética de desinfección.