Síntesis y caracterización de materiales híbridos orgánicos-inorgánicos dopados con goethita

C. V. WAIMAN; C. A. CHESTA ; M. L. GÓMEZ

Ciudad Autónoma de Buenos Aires,

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

Los silsesquioxanos puenteados (SSO) constituyen un grupo muy diverso demateriales híbridos orgánico-inorgánicos que se caracterizan por tener enlaces Si-O-Siy grupos orgánicos dentro de su estructura. Estos materiales se obtienen por vía solgela partir de la hidrólisis y policondensación de monómeros que contienen un grupoorgánico puenteando a dos (o más) trialcoxisilanos. Dependiendo del tipo de precursorempleado en la síntesis, los SSO pueden presentar diversas características talescomo: alta resistencia química y térmica, biocompatibilidad, emisión de luminiscencia,e incluso muchos de ellos permiten la dispersión homogénea de sustancias(colorantes, complejos de coordinación, porfirinas, etc.) y partículas (nanopartículas deoro, arcillas, etc.). El hecho de poder dispersar sustratos en la matriz polimérica de losSSO los ha convertido en materiales con aplicaciones tecnológicas muy diversas [1].Dada la gran variedad de sustancias que pueden dispersarse dentro de estosmateriales, y por consiguiente, las propiedades adicionales que pueden adquirir; eneste trabajo se sintetizaron y caracterizaron películas de SSO dopados con goethitasintética para la remoción de contaminantes en medios acuosos. En particular seempleó goethita, un óxido de hierro cuya síntesis es sencilla y reproducible y ademásposee una gran capacidad para adsorber contaminantes en medios acuosos [2].En este estudio se sintetizó goethita y se la caracterizó por difracción de rayos X(DRX), espectroscopia IR y área BET. Para el dopado de los SSO, se adicionó unasuspensión de goethita a la mezcla pre-polimérica previa hidrólisis y policondensacióndel precursor, obteniéndose películas dopadas. Los materiales obtenidos fueroncaracterizados por DRX, espectroscopia infrarroja y SEM. Además, se realizaronensayos de adsorción con el fin de evaluar la posibilidad de emplear este tipo demateriales para decontaminar agua. Para esto, se realizó la adsorción de fosfato comomolécula prueba ya que su adsorción en goethita es muy similar a la del aniónarseniato; además es un compuesto que no es tóxico y puede cuantificarse fácilmente.De acuerdo con los resultados obtenidos se observó que la matriz de SSO escogidafacilita la dispersión homogénea de goethita. Por otra parte, fue posible comprobar quelas partículas de goethita incorporadas quedan fuertemente retenidas dentro delmaterial, ya que al ser sumergido en agua durante 30 días no se observódesprendimiento de las mismas. Los ensayos de adsorción, mostraron que losmateriales sintetizados son capaces de adsorber fosfato, por lo que podrían serutilizados para la remoción de contaminantes tales como arsénico en agua.Finalmente, cabe destacar que estos materiales presentan la ventaja adicional de serfácilmente removibles de los medios a tratar, a diferencia de las suspensiones,pudiendo además ser reutilizados.