Efecto de Hierro (Fe) en arcillas tipo 2:1

V. L. DIAZ DE ROSA; A. V. GIL REBAZA.; M. L. MONTES; M. A. TAYLOR; R. E. ALONSO

Córdoba

Congreso; Reunión de la Asociació Física Argentina; 2021

La contaminación ambiental constituye uno de los más grandes problemas de la sociedad actual y en particular la contaminación del agua se ha convertido en uno de los aspectos de mayor trascendencia por su incidencia directa sobre la vida del planeta. Las tecnologías de remediación, ampliamente extendidas, se basan en el proceso de sorción de los contaminantes. Entre los materiales absorbentes, los minerales arcillosos, como la montmorillonita (MMT), están bien clasificados (1). Además de esto, como materiales de remediación se busca agregar magnetismo permanente a los adsorbentes, ya que esta propiedad los hace aptos para ser manipulados por campos magnéticos externos, reduciendo así los riesgos potenciales para la salud asociados con los métodos de manipulación directa (2)El presente trabajo resume los resultados preliminares de un estudio que combina un enfoque teórico-experimental de la influencia del Fe sustitucional en Na-MMT, Na0.41 [(MgAl3O8 (OH)4 (Si8O12)]2, n(H2O). Los resultados permitirán avanzar en un posterior estudio de las arcillas magnéticamente modificadas. El modelado las arcillas conteniendo Fe se realizó dentro del marco de la Teoría del Funcional de la Densidad. Para los cálculos de primeros principios se utilizó el método de pseudopotenciales y ondas planas (Código Quantum Espresso (3)). El término de correlación-intercambio se ha descrito con GGA-PBE (4). Hemos determinado el gradiente de campo eléctrico en diferentes átomos utilizando el método GIPAW (5), para ser contrastados con datos experimentales obtenidos por espectroscopia Mössbauer. La estructura de partida fue la fase prístina de la Na-MMT. Primeramente, en la celda unidad se reemplazó el átomo de magnesio (Mg) por Fe, luego se construyeron celdas de 2x1x1 y 2x2x1 en las cuales se reemplazó 1 Mg por 1 Fe.Referencias1. Uddin MK. A review on the adsorption of heavy metals by clay minerals, with special focus on the past decade. Chemical Engineering Journal [Internet]. enero de 2017;308:438-62. Disponible en: https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S13858947163126702. Montes ML, Barraqué F, Bursztyn Fuentes AL, Taylor MA, Mercader RC, Miehé-Brendlé J, et al. Effect of synthetic beidellite structural characteristics on the properties of beidellite/Fe oxides magnetic composites as Sr and Cs adsorbent materials. Materials Chemistry and Physics [Internet]. abril de 2020 [citado 19 de agosto de 2021];245:122760. Disponible en: https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S02540584203013953. Giannozzi P, Andreussi O, Brumme T, Bunau O, Buongiorno Nardelli M, Calandra M, et al. Advanced capabilities for materials modelling with Quantum ESPRESSO. J Phys: Condens Matter [Internet]. 22 de noviembre de 2017;29(46):465901. Disponible en: https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1361-648X/aa8f794. Perdew JP, Burke K, Ernzerhof M. Generalized Gradient Approximation Made Simple. Phys Rev Lett [Internet]. 28 de octubre de 1996;77(18):3865-8. Disponible en: https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevLett.77.38655. Yates JR, Pickard CJ, Mauri F. Calculation of NMR chemical shifts for extended systems using ultrasoft pseudopotentials. Phys Rev B [Internet]. 2 de julio de 2007;76(2):024401. Disponible en: https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevB.76.024401