Desarrollo y aplicación de nanoadsorbentes basados en óxido de grafeno en una matriz polimérica biodegradable

E. PLATERO; M. E. FERNANDEZ; P.R. BONELLI; A. L. CUKIERMAN

Buenos Aires

Congreso; 4° Taller Argentino de Ciencias del Ambiente (IV TACA); 2016

INPA DQO UBA CONICET

Lasactividades antropogénicas generan efluentes contaminados cuya descarga afectaseriamente, muchas veces de manera irreversible, los cuerpos de agua y losecosistemas que los rodean. La creciente actividad industrial aumenta losniveles de contaminantes orgánicos e inorgánicos, por lo que encararalternativas innovadoras para su remoción resulta de esencial importancia. Lanecesidad de desarrollar adsorbentes más eficientes para remover contaminantes hallevado a investigar la utilización de nuevos materiales y/o tecnologías. Eneste sentido, se ha impulsado el uso de grafeno, alótropo del carbono obtenidopor primera vez en 2004, y sus derivados para la remoción de contaminantes. Enparticular, las nanoláminas de óxido de grafeno (NLOG), con gran cantidad de gruposfuncionales oxigenados, favorecerían la interacción adsorbente-contaminante. Lautilización de NLOG contenidas en matrices poliméricas podría facilitar sumanipulación y recuperación a partir de los efluentes tratados y, además, elempleo de polímeros naturales y biodegradables como la celulosa brindan una alternativaamigable con el ambiente. En este trabajo, se investiga el desarrollo y la caracterizaciónde un nanoadsorbente basado en NLOG utilizando una matriz de celulosa comosoporte, y se examina su performance en la remoción de un colorante en soluciónacuosa como contaminante modelo. Se emplearonNLOG sintetizadas mediante el métodode Hummers. Para la obtención del adsorbente, se resuspendieron las NLOG enuna solución de celulosa previo a su polimerización mediante goteo formándose beads.Se caracterizaron las NLOG mediante espectroscopía UV-visible y análisiselemental, y se estudiaron las características térmicas, texturales ymorfológicas de éstas y de los beads de celulosa (CL) sin NLOG y con NLOG 0.05%p/v (NLOG-CL). Los NLOG-CL presentaron bajos valores de porosidad y área específicaBET (29,2 m2/g). La matriz de celulosa les confirió a estasmacro-estructuras una mayor estabilidad térmica. Se realizaron ensayos en modo batchde remoción de azul de metileno (AM) utilizando distintas dosis de adsorbentes.Al aumentar la dosis, se incrementó marcadamente la diferencia en la remociónde AM por parte de CL y NLOG-CL (figura). El aumento en la adsorción seatribuye a un mayor número de sitios activos que interactúan con el colorante. Losnanoadsorbentes en base a NLOG en una matriz de celulosa resultan promisoriospara la remoción de otras especies orgánicas contaminantes del agua.