Materiales Magnéticos obtenidos a partir de residuos sólidos urbanos: estudio de sus propiedades y variables de síntesis

FRANCISCA APARICIO; LUCIANO CARLOS; DANIEL MÁRTIRE; GIULIANA MAGNACCA

Congreso; XX Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica (CAFQI); 2017

Los materiales magnéticos tienen propiedades únicas que permitenque sean utilizados para diversas aplicaciones, una de las que más atenciónestá recibiendo últimamente se relaciona con procesos de remediación ambiental.Según sea la naturaleza del recubrimiento que se emplee para estabilizarlos,pueden ser utilizados como fotocatalizadores, fotosensibilizadores o materialesadsorbentes, por ejemplo. En el presente trabajo se prepararon diferentesmateriales magnéticos utilizandosustancias bio-orgánicas solubles (BBS) obtenidas por un proceso de compostajede residuos sólidos urbanos1. La síntesis se realizó mediante laformación de un complejo Fe3+-M2+-BBS, mezclando unasolución acuosa de una sal de Fe3+ y una sal de un ion divalente (Fe2+,Ni2+, Co2+ y Cu2+) con BBS en suspensiónacuosa, y luego calcinando el complejo seco en atmósfera inerte. Se estudiarondiferentes variables de síntesis, tales como la relación molar materia orgánicaa moles de sal totales (C/(Fe3+ + M2+), la temperatura decalcinación (400, 600 y 800 °C) y el efecto de variar el ion divalente. Losmateriales obtenidos se estudiaron empleando diferentes técnicas decaracterización, como XRD, HR-TEM, FT-IR, TGA, BET y curvas de magnetización,en orden de comprender de qué manera las diferentes variables de síntesisafectan la estructura y características de los materiales. Medianteespectroscopía FT-IR se estudiaron los grupos funcionales superficiales, y sedeterminó la cantidad de materia orgánica remanente después de la calcinaciónmediante análisis térmico (TGA). Se emplearon las imágenes de HR-TEM tanto paraestudiar la morfología como las fases cristalinas presentes, pudiendoconfrontar los resultados con los obtenidos mediante XRD. A partir de estosresultados, se observó que los materiales obtenidos se presentan como nanopartículasde óxidos mixtos de Fe3+-M2+ en una matriz de materiaorgánica o carbono, según la temperatura de calcinación empleada. El áreaespecífica superficial resultó ser baja (menores a 100 m2/g), salvoen el caso en que se calcinó a 800°C (ca. 500 m2/g). Por lo quepuede concluirse que, gracias a las características que presentan estosmateriales, podrían ser fácilmente empleados como fotocatalizadores en procesosde remoción de contaminantes emergentes por ejemplo, e incluso los materialesobtenidos a mayores temperaturas podrían emplearse como materiales adsorbentes.De este modo, se han obtenido materiales con potenciales aplicaciones entratamientos de aguas contaminadas a partir de materiales de deshecho, medianteprocesos de bajo costo de producción. Referencias 1) Bianco Prevot, A., Chem Sus Chem, 2011, 4, 85?90.