Mejora de la actividad fotocatalítica de NiFe2O4 bajo luz visible mediante el codopaje con Mo y S para la degradación de colorantes y antibióticos en agua.

Abstract

La contaminación del agua por contaminantes emergentes, como los colorantes y los productos farmacéuticos, incluidos los antibióticos, representa una preocupación creciente para el ambiente y la salud pública, debido a que estos compuestos no se eliminan fácilmente mediante los sistemas convencionales de tratamiento. En este trabajo, se sintetizó ferrita de níquel con estructura espinela (NiFe2O4) en su forma pura, dopada con azufre (NiFe2O4:S) y codopada con molibdeno y azufre (NiFe2O4:Mo,S), mediante el método sol-gel de Pechini. Los materiales se evaluaron como fotocatalizadores para la degradación de azul de metileno (MB) y ciprofloxacino (CIP) bajo irradiación solar visible. Los materiales se caracterizaron mediante difracción de rayos X, microscopía electrónica de barrido, espectroscopía de rayos X de energía dispersiva y análisis UV-Vis. El dopaje y el codopaje redujeron la energía de banda prohibida de 1.6963 a 1.5487 eV y el tamaño de cristalito de 31.226 a 18.965 nm, respectivamente. Estos cambios son consistentes con la modificación de la estructura de la espinela por la incorporación de azufre y molibdeno. El material codopado NiFe2O4:Mo,S presentó el mejor desempeño fotocatalítico, con una degradación del 99.97 % de MB y del 74.09 % de CIP sin añadir agentes oxidantes. Los resultados indican que el efecto sinérgico del codopaje con Mo y S mejora la actividad fotocatalítica bajo luz visible. Por tanto, el material propuesto representa una alternativa eficiente, activa bajo luz visible y potencialmente sostenible para el tratamiento de contaminantes emergentes en agua.

Keywords: Fotocatálisis; ferrita de níquel; contaminantes emergentes