MATERIALES MAGNÉTICOS OBTENIDOS A PARTIR DE RESIDUOS SOLIDOS URBANOS: ESTUDIO DE SUS PROPIEDADES Y VARIABLES DE SINTESIS

FRANCISCA APARICIO; DANIEL O. MÁRTIRE; GIULIANA MAGNACCA; LUCIANO CARLOS

Villa Carlos Paz

Congreso; XX Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánic; 2017

Los materiales magnéticos tienen propiedades únicas que permiten que sean utilizados para diversas aplicaciones, una de las que más atención está recibiendo últimamente se relaciona con procesos de remediación ambiental. Según sea la naturaleza del recubrimiento que se emplee para estabilizarlos, pueden ser utilizados como fotocatalizadores, fotosensibilizadores o materiales adsorbentes, por ejemplo. En el presente trabajo se prepararon diferentes materiales magnéticos utilizando sustancias bio-orgánicas solubles (BBS) obtenidas por un proceso de compostaje de residuos sólidos urbanos1. La síntesis se realizó mediante la formación de un complejo Fe3+-M2+-BBS, mezclando una solución acuosa de una sal de Fe3+ y una sal de un ion divalente (Fe2+, Ni2+, Co2+ y Cu2+) con BBS en suspensión acuosa, y luego calcinando el complejo seco en atmósfera inerte. Se estudiaron diferentes variables de síntesis, tales como la relación molar materia orgánica a moles de sal totales (C/(Fe3+ + M2+), la temperatura de calcinación (400, 600 y 800 °C) y el efecto de variar el ion divalente. Los materiales obtenidos se estudiaron empleando diferentes técnicas de caracterización, como XRD, HR-TEM, FT-IR, TGA, BET y curvas de magnetización, en orden de comprender de qué manera las diferentes variables de síntesis afectan la estructura y características de los materiales. Mediante espectroscopía FT-IR se estudiaron los grupos funcionales superficiales, y se determinó la cantidad de materia orgánica remanente después de la calcinación mediante análisis térmico (TGA). Se emplearon las imágenes de HR-TEM tanto para estudiar la morfología como las fases cristalinas presentes, pudiendo confrontar los resultados con los obtenidos mediante XRD. A partir de estos resultados, se observó que los materiales obtenidos se presentan como nanopartículas de óxidos mixtos de Fe3+-M2+ en una matriz de materia orgánica o carbono, según la temperatura de calcinación empleada. El área específica superficial resultó ser baja (menores a 100 m2/g), salvo en el caso en que se calcinó a 800°C (ca. 500 m2/g). Por lo que puede concluirse que gracias a las características que presentan estos materiales, podrían ser fácilmente empleados como fotocatalizadores en procesos de remoción de contaminantes emergentes por ejemplo, e incluso los materiales obtenidos a mayores temperaturas podrían emplearse como materiales adsorbentes. De este modo, se han obtenido materiales con potenciales aplicaciones en tratamientos de aguas contaminadas a partir de materiales de deshecho, mediante procesos de bajo costo de producción.