Comparación de las propiedades de las nanopartículas de óxido de zinc sintetizadas por método verde y químico

Abstract

Las nanopartículas tienen una amplia aplicación en distintas áreas debido a sus propiedades mejoradas de área superficial y tamaño nanométrico. Particularmente, en el área de agricultura, se han desarrollado innovadores nanomateriales como los nanofertilizantes, nanopesticidas, nanoherbicidas y nanosensores. Estas nanopartículas pueden ser obtenidas por distintos métodos de síntesis. En el presente proyecto se sintetizaron nanopartículas de óxido de zinc por el método químico y verde para comparar las propiedades de tamaño y forma que puedan ser utilizados como nanofertilizantes. Esta síntesis permitió proyectar finalmente un diagrama de proceso preliminar de su producción para facilitar su escalamiento para posteriores estudios. Para la síntesis se evaluaron los parámetros del proceso más relevantes de ambos métodos. Para el caso de la síntesis por el método verde, se consideró evaluar dos ratios: Hoja de Moringa Oleifera/agente precursor (nitrato de zinc) de 6g/1.5g y 12g/1.5g, mientras que para el método químico se establece un ratio estándar según sus estequiometrias, siendo esta 1.3g KOH/3g agente precursor (nitrato de zinc). Las nanopartículas obtenidas mediante ambos métodos se sometieron a un tratamiento térmico para poder obtener finalmente la nanoestructura con características deseadas de tamaño menores de 50 nm y forma esférica. Así, para esta etapa se evaluaron temperaturas de calcinación de 400°C y 500°C y tiempos de calcinación de 2 h y 3 h. Los resultados óptimos que se obtuvieron en ambos métodos son proyectados para un escalamiento preliminar a través de un diagrama de flujo de proceso para ver que método sería más conveniente tanto a nivel de equipos y costo ambiental, tal que el producto represente una potencial aplicación en la industria agrícola como nanofertilizante.