Estabilidad de compósitos basados en nZVI soportadas y su implementación en procesos de remoción de U(VI)

J. L. MARCO-BROWN; R. VALIENTE; C. P. RAMOS; M. A. FERNÁNDEZ; R. CANDAL

Workshop; Workshop Nano-Andes 2021; 2021

La inmovilización de la especie soluble U(VI) en adsorbentes adecuados y la reducción a la especie menos soluble U(IV) son mecanismos de remoción de U(VI). En este trabajo, se evaluó la eficiencia de remoción de U(VI) en agua mediante una combinación de procesos de adsorción y reducción/precipitación usando nanopartículas de Fe(0) (de ahora en más nZVI) y nZVI soportadas en montmorillonita (MMT)1. Además se evaluó la estabilidad química de los compósitos frente al O2 del ambiente. Las nZVI se sintetizaron vía reducción de Fe(III) con NaBH4en ausencia y presencia de MMT (nZVI-MMT). Los materiales se conservaron bajo atmósfera de N2 y luego fueron caracterizadas por DRX, TEM, SEM y espectroscopia Mössbauer (EsM). Por otro lado, se estudió la estabilidad del Fe(0) frente al oxígeno del aire en los materiales mediante EsM. Se determinó mediante EsM que el contenido de Fe(0) no varía cuando las nZVI soportadas se exponen al aire. Las cinéticas de remoción de U(VI) utilizando los materiales preparados se obtuvieron variando el pH inicial (pH0) y la concentración inicial de U(VI), en presencia y ausencia de O2 disuelto. La [U(VI)], pH y el potencial de oxidación-reducción (ORP) fueron determinados en el tiempo. Se analizó por DRX el barro obtenido después de la remoción de U(VI). La remoción de U(VI) fue más eficiente en ausencia que en presencia de O2 disuelto y fue más eficiente a pH04 y 6 que a pH0 8. Se obtuvo una mayor remoción de U(VI) (>80%) cuando se utilizó nZVI-MMT respecto a la utilización de nZVI después de 20 min de reacción. La remoción de U(VI) utilizando MMT fue menor al 30% después de 60 min de reacción. Combinando el análisis del análisis de las curvas de OPR con los difractogramas de R-X del barro obtenido luego de la remoción de U(VI), se propone un mecanismo de adsorción y reducción/precipitación para la remoción de U(VI). El material sintetizado posee una excelente estabilidad y performance en procesos de remoción de U(VI), siendo potencialmente adecuado para la remediación de agua conteniendo este contaminante.