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http://cicese.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1007/4330| Soporte de especies de zinc en zeolita A con ayuda de ultrasonido para estimar sus propiedades bactericidas y fotocatalíticas Support of zinc species in zeolite A with the aid of ultrasound to estimate their bactericidal and photocatalytic properties | |
| JESUS ISAIAS DE LEON RAMIREZ | |
| Vitalii Petranovskii FERNANDO CHAVEZ RIVAS | |
| Acceso Abierto | |
| Atribución | |
| Zeolita LTA, Especies de zinc, Precipitación ultrasónica, Síntesis de zeolita Zeolite LTA, Zinc species, Ultrasonic precipitation, Zeolite synthesis | |
| La zeolita LTA (NaA) es un material altamente versátil y de fácil síntesis, caracterizado por su estructura porosa cúbica formada por cavidades alfa de 4.4 Å y sitios de intercambio iónico que permiten modificar sus propiedades. En este estudio, se empleó una metodología innovadora de precipitación asistida por ultrasonido para sintetizar nanopartículas de zinc que se soportan en la zeolita LTA, incluyendo ZnO, ZnO₂ y Zn(OH)₂. Este método, además de ser eficiente y ambientalmente amigable, permitió un control preciso en la incorporación de las especies metálicas y redujo significativamente los tiempos de síntesis. Los materiales resultantes presentaron propiedades fisicoquímicas únicas, como mayor porosidad, redistribución de carga superficial y una integración efectiva de las nanopartículas. En cuanto a sus aplicaciones, se evaluaron tanto las propiedades fotocatalíticas como bactericidas de los materiales obtenidos. En la fotocatálisis, las especies de zinc soportadas en la zeolita demostraron una alta eficiencia en la degradación de contaminantes orgánicos como la rodamina B y el nitrobenceno, alcanzando hasta un 90% de eliminación con cinéticas favorables. Estos resultados posicionan a las zeolitas LTA modificadas como excelentes coadyuvantes en sistemas catalíticos convencionales. En el ámbito antimicrobiano, los materiales basados en ZnO₂@NaA demostraron un alto potencial bactericida y fungicida. Mediante experimentos de difusión en agar y ensayos en caldo, se observó que a concentraciones de 30 mg/mL, el material ZnO₂@NaA inhibió el crecimiento de E. faecalis en un 100%. Además, mostró actividad antimicótica prometedora al inhibir el crecimiento de C. albicans en un 90% con una concentración tan baja como 1 mg/mL. Estos resultados subrayan el papel de las especies peróxidas en los mecanismos de inhibición selectiva, evidenciando la capacidad del ultrasonido para sintonizar las propiedades antimicrobianas. La zeolita LTA funciona como soporte para el diseño de materiales avanzados con aplicaciones multifuncionales. La combinación de propiedades fotocatalíticas y antimicrobianas, junto con la metodología eficiente y sostenible de síntesis asistida por ultrasonido, abre nuevas perspectivas para el desarrollo de materiales zeolíticos innovadores en áreas como la catálisis, la remediación ambiental y la biomedicina. The LTA zeolite (Na) is a highly versatile and easily synthesized material, characterized by its cubic porous structure formed by alpha cavities of 4.4 Å and ion exchange sites that allow its properties to be modified. In this study, an innovative ultrasound-assisted precipitation methodology was employed to synthesize zinc nanoparticles supported on LTA zeolite, including ZnO, ZnO₂, and Zn(OH)₂. This method, in addition to being efficient and environmentally friendly, allowed precise control over the incorporation of metal species and significantly reduced synthesis times. The resulting materials exhibited unique physicochemical properties, such as increased porosity, surface charge redistribution, and effective integration of nanoparticles. Regarding their applications, both the photocatalytic and bactericidal properties of the obtained materials were evaluated. In photocatalysis, the zinc species supported on the zeolite demonstrated high efficiency in degrading organic pollutants such as rhodamine and nitrobenzene, achieving up to 90% removal with favorable kinetics. These results position modified LTA zeolites as excellent coadjuvant agents in conventional catalytic systems. In the antimicrobial field, ZnO₂@NaA-based materials demonstrated high bactericidal and fungicidal potential. Through agar diffusion experiments and broth assays, it was observed that at concentrations of 30 mg/mL, the ZnO₂@NaA material inhibited E. faecalis growth by 100%. Additionally, it showed promising antifungal activity by inhibiting C. albicans growth by 90% at a concentration as low as 1 mg/mL. These results highlight the role of peroxide species in selective inhibition mechanisms, evidencing the capability of ultrasound to tune antimicrobial properties. LTA zeolite serves as a platform for the design of advanced materials with multifunctional applications. The combination of photocatalytic and antimicrobial properties, together with the efficient and sustainable ultrasound-assisted synthesis methodology, opens new perspectives for the development of innovative zeolitic materials in areas such as catalysis, environmental remediation, and biomedicine. | |
| CICESE | |
| 2025 | |
| Tesis de doctorado | |
| Español | |
| De León Ramírez, J.I. 2025. Soporte de especies de zinc en zeolita A con ayuda de ultrasonido para estimar sus propiedades bactericidas y fotocatalíticas. Tesis de Doctorado en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California. 127 pp. | |
| PROPIEDADES DE LOS MATERIALES | |
| Aparece en las colecciones: | Tesis - Nanociencias |
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| tesis_Jesús Isaías De León Ramírez_2025.pdf | Descripción completa de la tesis | 4.94 MB | Adobe PDF | Visualizar/Abrir |