Caracterización superficial de nano-montmorillonitas comerciales de uso en remoción de contaminantes orgánicos en agua

MANUEL FLORES; CARLA MARQUES; MARIANA MOLLO; PATRICIA EISENBERG; ROSA MARÍA TORRES SANCHEZ

Mar del Plata

Congreso; 1º Congreso Internacional de Ciencia y Tecnología Ambiental- Argentina y Ambiente 2012; 2012

Sociedad Argentina de Ciencia y Tecnología Ambiental

Los materiales híbridos nanoestructurados derivados de las arcillas son materiales de interés cada vez mayor debido a sus características estructurales y funcionales que permiten aplicaciones, que incluyen usos desde ambientales hasta biomédicos. En particular, las organoarcillas han mostrado ser útiles, entre otros, para la eliminación eficaz de contaminantes orgánicos y agroquímicos de agua, el desarrollo de formulaciones de plaguicidas ambientalmente amigables. Las nano-montmorillonitas (NMMT) comerciales (Cloisites provistas por Southern clay products), son los productos utilizados en un número importante de publicaciones científicas, las cuales son utilizadas con las pocas especificaciones indicadas por el proveedor. En particular, las cargas superficiales y sus características texturales son importantes para predecir su comportamiento en remediación ambiental. Debido a la importancia de la distinta funcionalización obtenida por el intercambio con distintas aminas cuaternarias de estas NMMT para su posterior aplicación, el objetivo de este trabajo fue evaluar superficie específica (por adsorción de vapor de agua y por adsorción de N2) y volumen de poros; determinar su espaciado interlaminar por medidas del pico de reflexión d(001) por DRX, medir su estabilidad térmica por análisis térmico diferencial y termogravimetría y evaluar su carga eléctrica superficial por curvas de potencial zeta. Se caracterizaron, las muestras Cloisite-Na (Na-MMT) y Cloisites 10A, 15A, 20A, 30B y 93A, (cinco NMMT) las cuales además de una cadena alifática común de C18 identificada como R, poseen las siguientes tres sustituciones en la amina: dimetil y metilfenilo (10A), dimetil y R con un intercambio de 125 y 95 meq/100g (15A y 20A), metil y dietanol (30B) y metil, R y H (93A). Para todas las NMMT respecto a la muestra Na-MMT, se evidenció un porcentaje de disminución, entre 82 y 93 y entre 0 y 50% para la superficie total y para la superficie externa, respectivamente. El volumen de poros (BJH, rama de desorción) evidenció el mismo porcentaje de disminución que el determinado para la superficie externa. La muestra Cloi15A, la cual presenta el mayor intercambio por la amina con dos R (C18) y dimetilos presentó el valor del pico (001) desarrollando el mayor valor de espaciado. Las pérdidas de peso (TG), evidenciaron la presencia de los compuestos orgánicos en las NMMT, con un aumento de estabilidad térmica para las muestras con sustituciones metílicas. Las curvas de potencial zeta de las NMMT mostraron una carga negativa para pH ácido y positivo para pH básico. La muestra Cloi10A evidenció una carga positivo y la 93B negativa para todo el rango de pH estudiado.