Desarrollo de materiales adsorbentes con alta selectividad: Click chemistry y funcionalización de sílice mesoporosa SBA15

BORDONI, ANDREA V.; LOMBARDO, MA VERÓNICA; SOLER ILLIA, GALO J. A. A.; REGAZZONI, ALBERTO E.; WOLOSIUK, ALEJANDRO

Santa Fe

Congreso; 14° Congreso internacional de Metalurgia y Materiales; 2014

Las industrias recurren a numerosos procesos de tratamiento de residuos, como, evaporación, precipitación-filtración, adsorción, inmovilización. En el caso particular de los procesos separativos sólido-líquido, el empleo de adsorbentes híbridos orgánico-inorgánicos son potencialmente útiles gracias a sus altas superficies específicas (200-1500 m2/g), y la posibilidad de funcionalizar la superficie en forma controlada y a medida. Dentro de este contexto, en este trabajo presentamos el desarrollo de materiales mesoporosos híbridos (MMH), basados en sílice SBA-15 modificada con ácidos carboxílicos. Estos grupos funcionales presentan una alta afinidad por diversos cationes metálicos (p.ej. Cu2+) y metales alcalinotérreos (Ba2+, Ca2+). Para este propósito hemos preparado tres silanos: ácido 2-((2-(trimetoxisilil)etil)tio)succínico (TMSTS), ácido 2-((2-(trimetoxisilil)etil)tio) acético (TMSTA) y ácido 2-((2-(trimetoxisilil)etil)tio)undecanoico (TMSTU); a partir de la reacción click chemistry tiol-eno entre el ácido correspondiente y trimetoxivinilsilano bajo irradiación UV. La finalización de la reacción y la obtención de los agentes funcionalizantes esperados se corroboraron por RMN 1H y 13C. Estos silanos fueron utilizados para funcionalizar SBA-15 por post-grafting. La SBA-15 obtenida por precipitación en medio ácido, fue calcinada y posteriormente modificada con el agente funcionalizante en tolueno durante 24 h, con agitación, a temperatura ambiente Los MMH fueron caracterizados por SEM, EDS, sorción de N2 y FTIR. La presencia de azufre, determinada por EDS, confirma la funcionalización. Además, los espectros FTIR muestran las bandas características de los grupos carboxílicos a 1720 cm1.Por esta técnica se demostró que los grupos funcionales están todos disponibles, ya que se observó la variación con el pH de la absorción en IR de las bandas correspondientes a los grupos carboxílicos y carboxilato. Hemos demostrando la factibilidad de obtener MMH de sílice con grupos carboxílicos en superficie de manera simple y con distinta hidrofilicidad debido a la longitud de la cadena orgánica de anclaje.