Síntesis y caracterización de partículas magnéticas. Adsorción de As(V) y Azul de Metileno

ELIANA PECINI; VALERIA SPRINGER; MARCELO AVENA

Congreso; XIX Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2015

En la actualidad, los materiales magnéticos nanoestructurados presentan interesantesaplicaciones tecnológicas, como por ejemplo en sensores, ferrofluidos, catálisis y en laliberación controlada de fármacos. En los últimos años, el uso de partículasmagnéticas ha generado considerable repercusión en las tecnologías de adsorción yconsecuentemente en el campo de la remediación ambiental, debido a su estabilidad,la gran relación área/volumen y la ventaja particular de poder ser separadas mediantela aplicación de un campo magnético externo. [1,2]Por esto, el objetivo de este trabajo consistió en sintetizar partículas magnéticas yevaluar su potencial capacidad de adsorción a diferentes pHs (4, 7 y 9) frente aespecies de elevado impacto ambiental como lo son hoy en día el arsénico y loscolorantes. Para ello, se sintetizaron partículas de Magnetita (Fe3O4) y de Ferrita deNiquel (NiFe2O4) empleando el método de co-precipitación en medio acuoso atemperatura ambiente. Las mismas fueron caracterizadas por espectroscopía (FT-IR),difracción de rayos X (DRX), análisis térmico diferencial (DTA) y análisis térmicogravimétrico (TGA). También se realizaron estudios de propiedades magnéticas, áreaBET y movilidades electroforéticas a diferentes fuerzas iónicas. Por último, realizaronestudios de adsorción a diferentes pHs, para las especies de As(V) y Azul de Metileno(MB+) el cual es un colorante catiónico.Las partículas de Fe3O4 obtenidas presentaron un tamaño medio de cristalita de 12nm, un área superficial de 108,15 m2 g-1, un punto isoeléctrico de 7 y resultaron sersuperparamagneticas alcanzando la saturación (Ms) a alrededor de 67 emu g-1. Porotro lado, las partículas de NiFe2O4 presentaron un tamaño medio de cristalita de 16,6nm, un área superficial de 36,91 m2 g-1, un punto isoeléctrico de 6 y resultaron serferrimagnéticas, en este caso, la muestra no alcanzó la saturación y el valor de Mspara el máximo campo aplicado fue de 26 emu g-1.Estudios cinéticos mostraron que las especies de As(V) se adsorben mayoritariamenteen los primeros 5 minutos a todos los pHs estudiados, alcanzándose el equilibrio a las5 horas, mientras que para el MB+ no existe adsorción significativa. Las isotermas deadsorción de As(V) en Fe3O4 y en NiFe2O4 a pH 4, 7 y 9 mostraron que la capacidadde adsorción aumenta conforme disminuye el pH y que la reactividad superficial de laNiFe2O4 es comparable a la de la Fe3O4 a pesar de que esta última posee mayor áreasuperficial.Los resultados obtenidos muestran que, tanto la Fe3O4 como la NiFe2O4 sintetizadas,podrían ser empleadas en la remoción de As(V) presente en sistemas acuosos,aunque no resultaron eficientes en la remoción de especies catiónicas como el MB+.