Síntesis y caracterización de montmorillonita magnética argentina

M. L. MONTES; G. A. MUÑOZ MEDINA; F. H. SANCHEZ; R.M. TORRES SÁNCHEZ; M. A. TAYLOR

CABA

Encuentro; 103a Reunión de la Asociación Física Argentina; 2018

En la actualidad existe un importante interés en la obtención de materiales magnéticos para una diversa cantidad de aplicaciones que abarcan desde la medicina, hasta la remediación de efluentes. En este ultimo caso,se requieren materiales amigables con el medio ambiente, con alta capacidad de remoción y de bajo costo. En particular, las arcillas, como la montmorillonita, son materiales naturales, abundantes, de bajo costo con una alta capacidad de sorción debido a su área especifica y capacidad de intercambio catiónico. En este marco, se presenta la síntesis y caracterización de un sistema magnético sintetizado en presencia de montmorillonita natural argentina (proveniente de Rio negro) y nanopartículas de Fe0, obtenidas por mecanosíntesis a partir del procedimientodesarrollado por McCormick et. al., (1,2). La síntesis para la obtención del compuesto magnético se basó en la metodología propuesta por Bartonkova et sl., (3), en presencia de la arcilla y las nanopartículas de Fe0. Una vez el material obtenido, se caracterizó mediante difracción de rayos X (DRX), espectroscopía Mossbauer (EM) y magnetometría de muestra vibrante (MMV). Los difractogramas mostraron los picos de reflexión asociados al Fe0 y óxidos de Fe. Estos resultados indican que parte del Fe0 ingresó a la intercapa de la arcilla (corrimiento del pico de reflexión correspondiente al plano (001)), mientras que con la EM se verfica la presencia de Fe0 y magnetita. La magnetización de saturación obtenida del ciclo de histéresis fue de 21.3 Am2/kg, siendo ligeramente mayor al reportado en la bibliografía para montmorillonitas magnéticas (4). El material se manipuló exitosamente con imán de Nd2Fe14B, lo que reflejó, junto con los resultados de caracterización, la potencialidad de este material para su uso como adsorbente de contaminantes. Se plantea la optimización posterior de la síntesis de forma tal de aumentar la magnetización de saturación, lo cual posibilitara una mejor separación de los productos de adsorción.1) J. Ding, W. F. Miao, P. G. McCormick, R. Street. "Mechanochemical synthesis of ultrane Fe powder".Applied Physics Letters. Volume 67. 1995. 2) P. G. McCormick, T. Tsuzuki, J. S. Robinson, J. Ding. "Nanopowders; Synthesized by mechanochemical Processing". Advanced Materials. Volume 13. 2001. 3) Bartonkova, M. Mashlan, I. Medrik, D. Jancik, R. Zboril, Magnetically modied bentonite as a possible contrast agent in MRI of gastrointestinal tract, Chem. Pap. 61 (2007) 413?416. 4) Chen L, Zhou CH, Fiore S, Tong DS, Zhang H, Li CS, Ji SF, Yu WH. ?Functional magnetic nanoparticle/clay mineral nanocomposites: preparation, magnetism andversatile applications?. Applied Clay Science 127?128, 143?163, 2016.