Estudio de la estabilidad estructural del MOF MIL-53(Fe) aplicado como catalizador heterogéneo en reacciones tipo Fenton

ORTEGA MORENO, GABRIELA A.; BERNINI, MARÍA C.; BARBERO, BIBIANA P.; G.E. NARDA

Valparaíso

Congreso; III LACA Meeting; 2018

La Tecnología Fenton es un proceso fisicoquímico de oxidación eficiente para el tratamiento de aguas residuales debido a que se caracteriza por la generación de radicales hidroxilo (?OH, E0 = 2.80 V) en presencia de un catalizador, como iones ferrosos: Fe2+ + H2O2 →?OH + OH − + Fe3+. Los radicales ?OH son especies altamente oxidantes capaces de degradar una amplia variedad de contaminantes orgánicos. Sin embargo, cuando esta tecnología se aplica en fase homogénea se enfrenta a una serie de problemas que limitan su escalabilidad industrial. En la búsqueda de nuevas estrategias que permitan solventar esta problemática, las redes metal-orgánicas conocidas como Metal Organic Frameworks (MOFs) están emergiendo como catalizadores Fenton heterogéneos1,2 debido a que sus estructuras, morfología de poros y funcionalidad química pueden ser manipuladas y/o post-modificadas a fin de inducir propiedades específicas. Una característica crucial que determina la aplicabilidad de este tipo de materiales en sistemas Fenton alternativos es su estabilidad estructural después de estar en contacto con medios acuosos3-5 que simulen las condiciones de pH y temperatura de efluentes industriales. Bajo este enfoque, se sintetizó el MOF denominado MIL-53(Fe)6 y se estudió su estabilidad en agua a diferentes valores de pH (2-10) y temperatura (25 y 50 oC) mediante la determinación del hierro lixiviado por el método Hidroxilamina - 1,10-Fenantrolina. Adicionalmente, los sólidos fueron analizados por diversos métodos fisicoquímicos y espectroscópicos tales como DRXP, FT-IR, MEB y TGA. Con base en la evidencia experimental obtenida, se puede decir que el MIL-53(Fe) sintetizado tiene la capacidad de tolerar valores de pH entre 4 y 10, los cuales son característicos de efluentes industriales. Además, la estabilidad térmica del material fue confirmada hasta 50°C. Estos resultados postulan a este MOF como un excelente candidato para su utilización como catalizador Fenton para el tratamiento de efluentes industriales.