Nanoparticelle di ZnO da matrici naturali di scarto per la degradazione fotocatalitica di inquinanti organici

La crescente preoccupazione per l'inquinamento ambientale ha stimolato la ricerca di nuovi metodi sostenibili per la produzione di materiali fotocatalitici per la degradazione degli inquinanti organici. Questo studio si propone di valutare l'efficacia fotocatalitica di nanoparticelle di ZnO prodotte tramite “green synthesis” da matrici di scarto. Sono state confrontate due metodologie di sintesi: il metodo classico con decomposizione termica (TD) e quello assistito da microonde (MW), entrambi utilizzando acetato di zinco come precursore, con o senza coadiuvanti di origine antropica e agricola. La caratterizzazione dei materiali è stata condotta attraverso varie tecniche: 1. La microscopia elettronica a scansione di emissione di campo, per valutare la morfologia dei campioni. 2. L’analisi gas volumetrica di adsorbimento di N2 a 77K, per determinare l’area superficiale specifica e la porosità dei campioni 3. L'analisi di diffrazione di raggi X, per verificare la struttura cristallina dei materiali e la dimensione dei cristalliti. Le prestazioni fotocatalitiche dei materiali ZnO sono state valutate degradando la caffeina e l'ibuprofene in soluzione acquosa, utilizzando una solarbox sotto irradiazione di luce visibile (>340 nm). I risultati indicano che il metodo MW produce nanoparticelle di ZnO con dimensioni più uniformi e una maggiore area superficiale rispetto al metodo TD, soprattutto in presenza di coadiuvanti. Tuttavia, nonostante le migliori caratteristiche morfologiche delle nanoparticelle prodotte con il metodo MW, le prestazioni fotocatalitiche sono risultate superiori per le particelle sintetizzate con il metodo TD, come dimostrato dalla degradazione più rapida della caffeina e dell'ibuprofene. In conclusione, sebbene il metodo assistito da microonde offra vantaggi significativi in termini di efficienza di sintesi e caratteristiche morfologiche delle nanoparticelle, il metodo termico produce materiali con prestazioni superiori in termini di attività fotocatalitica. ​