Sistemas magnéticos estructurados tipo core-shell Fe3O4-TiO2 y Fe3O4-SiO2 basados en magnetita (Fe3O4): diseño, caracterización y aplicaciones en catálisis heterogénea (2016)
Se realizó un estado del arte en el cual se describe las propiedades funcionales y estructurales del óxido de hierro, magnétita (Fe3O4), y su importancia en la síntesis de diversos tipos de catalizadores heterogéneos. En este sentido, la discusión se orienta en la descripción de propiedades, métodos de síntesis y caracterización de los catalizadores con estructura core-shell (de tamaño nanométrico) que poseen magnétita como núcleo; específicamente los sólidos Fe3O4-TiO2 y Fe3O4-SiO2. Se describe en detalle diversos procesos y aplicaciones fotocatalíticas del sistema magnético Fe3O4-TiO2 evidenciados en multiples estudios científicos durante los últimos años, los cuales incluyen la degradación de contaminantes orgánicos (colorantes) y antibióticos de medios acuosos, la eliminación de células cancerígenas y actividad antibacteriana. De igual manera, se especifican las características principales de estudios que abordaron la síntesis del sólido Fe3O4-SiO2 el cual puede actuar como catalizador o como soporte catalítico. Se analiza en detalle su participación en diversas reacciones heterogéneas de síntesis orgánica, para la obtención de productos de interés farmacéutico e intermediarios en procesos de química fina, debido a la importancia comercial de los mismos. También se detallan otras aplicaciones tecnológicas de este sólido magnético como por ejemplo, materiales adsorbentes y materiales biológicos entre los que se encuentran, biosensores enzimáticos, inmunosensores y portadores de medicamentos. Finalmente, la amplia revisión bibliográfica permite establecer un protocolo de síntesis mediante el método de microemulsión inversa, para la obtención de los sólidos con estructura core-shell Fe3O4-TiO2 y Fe3O4-SiO2, a partir de un mineral sintético de uso comercial, de elevado contenido de magnetita (utilizado como núcleo) y los precursores respectivos de los óxidos de titanio y de silicio. Los sólidos obtenidos son de tamaño micrométrico y fueron caracterizados mediante las técnicas de DRX, IR, TEM, SEM, EDX, FRX y curvas de magnetización. Los resultados obtenidos, indican que estos materiales pueden ser utilizados posiblemente como soportes catalíticos o catalizadores en diversos procesos desarrollados en estudios posteriores.