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Síntesis de nanopartículas de sulfuro de zinc para la fabricación de nanofibras y su uso en la degradación de azul de metileno
Synthesis of zinc sulfide nanoparticles for the manufacture of nanofibers and their use in the degradation of methylene blue
Rodrigo Castelo Ibarra
AMELIA OLIVAS SARABIA
MARCOS ALAN COTA LEAL
Acceso Abierto
Atribución
Nanofibra, Electrohilado, Nanopartículas, Fotocatálisis, Colorante
Nanofiber, Electrospinning, Nanoparticles, Photocatalysis, Dye
En el presente estudio se investiga la fabricación y caracterización de nanofibras compuestas por nanopartículas de sulfuro de zinc (ZnS) y acetato de celulosa (AC), evaluando su eficiencia en la degradación del colorante azul de metileno, con el objetivo de estudiar su potencial para tratar la contaminación en el agua por colorantes. Las nanopartículas de ZnS se sintetizaron mediante sulfurización y se incorporaron en nanofibras a través del proceso de electrohilado. Las nanopartículas y nanofibras se caracterizaron utilizando microscopía electrónica de barrido (SEM), microscopía electrónica de transmisión (TEM), espectroscopía de energía dispersiva de rayos-X (EDS), difracción de rayos-X (DRX), análisis termogravimétrico (TGA) y espectroscopía UV-Vis. La eficiencia fotocatalítica de las nanofibras se evaluó mediante la degradación del colorante azul de metileno bajo irradiación de luz UV. Las nanofibras con ZnS mostraron resultados positivos en la degradación del colorante. Además, se estudió la posible reutilización de la muestra de nanofibra que resultó ser la más eficaz en la fotodegradación. Por último, se analizó la citotoxicidad de las nanofibras utilizando un ensayo de viabilidad celular con fibroblastos humanos. Este trabajo concluye que las nanofibras de ZnS/AC son prometedoras para la remediación de la contaminación en el agua debido a su eficiencia fotocatalítica, estabilidad térmica y biocompatibilidad, ofreciendo una potencial solución para tratar la contaminación del agua por colorantes.
In this study, the fabrication and characterization of nanofibers composed of zinc sulfide (ZnS) nanoparticles and cellulose acetate (CA) was investigated, evaluating their efficiency in the degradation of methylene blue dye, with the aim of studying their potential for treating water contamination by dyes. ZnS nanoparticles were synthesized via sulfurization and incorporated into nanofibers through the electrospinning process. The nanoparticles and nanofibers were characterized using scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS), X-ray diffraction (XRD), thermogravimetric analysis (TGA), and UV-Vis spectroscopy. The photocatalytic efficiency of the nanofibers was evaluated by the degradation of methylene blue dye under UV light irradiation. The ZnS nanofibers showed positive results in the degradation of the dye. Additionally, the potential reuse of the most effective nanofiber sample in photodegradation was studied. Finally, the cytotoxicity of the nanofibers was analyzed using a cell viability assay with human fibroblasts. This work concludes that ZnS/CA nanofibers are promising for the remediation of water contamination due to their photocatalytic efficiency, thermal stability, and biocompatibility, offering a potential solution for treating water contamination by dyes.
CICESE
2024
Tesis de maestría
Español
Castelo Ibarra, R. 2024. Síntesis de nanopartículas de sulfuro de zinc para la fabricación de Ibarra, y su uso en la degradación de azul de metileno. Tesis de Maestría en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California. 66 pp.
PROPIEDADES DE LOS MATERIALES
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