Sistemas biocidas nanoparticulados titania/carbono-polímero para desinfección de aguas

Kubacka, Anna_Logo

Anna Kubacka es doctora en Ciencias Químicas por el Instituto de Catálisis y Fisicoquímica de Superficie de la Academia Polaca de Ciencias (Cracovia, Polonia, 2004). Tras la finalización de su doctorado, realizó una estancia postdoctoral en el Instituto de Catálisis y Petroleoquímica del CSIC (2005-2006) y posteriormente disfrutó de los contratos postdoctorales I3P (2007-2010) y Ramón y Cajal (2010-2015) en el mismo centro. Ha dirigido o está dirigiendo 3 proyectos de investigación I+D. Es co-autora de 78 artículos SCI, 5 capítulos de libros, 5 patentes y editora de un número especial de la revista Appl. Catal. A. Ha dirigido una tesis doctoral (2015) y dos trabajos de máster (2012 y 2013). Los resultados de su investigación han sido presentados en 60 congresos, tanto internacionales como nacionales. Es revisora habitual en 14 revistas SCI. Desde el 1 de septiembre de 2015 es Investigadora ComFuturo en dicho centro, donde desarrolla su proyecto “Sistemas biocidas nanoparticulados titania/carbono-polímero para desinfección de aguas”.

Resumen del Proyecto

El proyecto propone el uso de sistemas biocidas nanoparticulados inorgánicos basados en combinaciones titania/carbono con control morfológico/estructural para la eliminación de microorganismos en aguas. Para ello se pretende su ensamblado con diversos materiales polímero, en concreto, el desarrollo y síntesis de sistemas multifuncionales magnetita-polímero-titania/carbono o la inclusión del componente biocida en membranas de poro asimétrico. Ambos tipos de materiales se diseñan en función de su uso en las condiciones de operación pertinentes y tienen en común: i) una toxicidad reducida en relación tanto a los componentes usados como a su ausencia del medio tras uso; ii) la utilización de fuentes de energía diversas y renovables (particularmente el uso pleno, desde la componente UV a la IR, del sol); iii) una aplicación universal, sin limitaciones respecto a la naturaleza del microorganismo ni a su presencia en forma de biofilmes; iv) de eficacia y longevidad contrastable; y v) de potencial aplicación en la descontaminación completa (química y biológica) de aguas. El proyecto trata de utilizar el potencial de dichos sistemas multi-componentes nanocompuestos y se basa en una estrategia por pasos en base a: 1) la utilización de métodos modernos de síntesis junto a un diseño ordenado de los materiales y 2) la medida y modelización de las propiedades biocidas de los sistemas en condiciones relevantes para el establecimiento de relaciones “estructura-actividad”, que permitan el entendimiento y mejora futura de los sistemas. Con ello se pretende desarrollar nuevos sistemas con objetivos científicos relacionados no sólo con su novedad así como con la compresión de su propiedad biocida sino que, además, se pretende un desarrollo de base tecnológica, muy especialmente, dentro de esquemas tipo MBR (“membrane bioreactor”), dando respuesta a los dos problemas más graves de esta tecnología; la bio-incrustación y el tratamiento de retenidos.

Aplicación:

El desarrollo y aplicación de los sistemas biocidas propuestos para la desinfección de aguas -versátiles, estables y respetuosos con el medioambiente, además de potencialmente más eficientes y “limpios” que los actuales- permitirá la mejora en la calidad de vida tanto en países pobres y lugares remotos, como en zonas desarrollados y grandes aglomeraciones urbanas.

Producción científica derivada del Proyecto ComFuturo

Artículos científicos

  • Muñoz-Batista, O. Fontelles, M. Ferrer, M. Fernández-García, A. Kubacka (2016). Desinfection capability of Ag-g-C3N4 composite photocatalysts under UV and Visible Light Illumination. APPLIED CATALYSIS B: ENVIRONMENTAL. DOI: 10.1016/j.apcatb.2015.10.024

 

  • Fontelles-Carceller, M. Muñoz-Batista, M. Fernández-García, A. Kubacka (2016). Interface Effects in Sunlight-Driven Ag/g-C3N4 Composite Catalysts: Study of the Toluene Photodegradation Quantum Efficiency. ACS APPLIED MATERIALS & INTERFACES. DOI: 10.1021/acsami.5b10434

 

  • Muñoz-Bonilla, A. Kubacka, M. Fernández-García, M. Ferrer, M. Fernández-García, M.L. Cerrada (2015). Visible and ultraviolet antibacterial behavior in PVDF-TiO2 nanocomposite. EUROPEAN POLYMER JOURNAL. DOI: 10.1016/j.eurpolymj.2015.08.020

 

Propiedad Industrial

  • 1 solicitud de patente registrada en la Oficina Española de Patentes y Marcas: P201730098, “Sistema fotocatalítico basado en TiO2 dopado y su uso como biocida”