Materiales nanocompuestos basados en silice mesoporosa Para la adsorción de arsénico

LUCÍA YOHAI; ABDUSALAM UHEIDA; RAÚL PROCACCINI; HUGO GIRALDO MEJÍA; SERGIO PELLICE

Villa Carlos Paz

Jornada; Jornadas sobre Nanociencia y Nanotecnología, IV-NanoCórdoba 2017; 2017

Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales. Universidad Nacional de Río Cuarto

La presencia de arsénico (As) en el agua es un problema serio de salud pública y de importancia a nivel mundial debido a su poder carcinógeno y neurotóxico. La presencia de arsénico en el agua causa intoxicación gradual. El Hidroarsenicismo Crónico Regional Endémico (HACRE), es una enfermedad con antecedentes en nuestro país, la cual es producida por el consumo sistemático de agua con concentraciones mayores a 0,01 mg L-1 de As [1]. Entre las metodologías utilizadas para remover el As del agua, el proceso de adsorción es el mayormente utilizado debido a su facilidad de implementación y eficiencia. El desarrollo de materiales nanoestructurados híbridos orgánico-inorgánicos como la sílice mesoporosa resulta de gran interés debido a su aplicación potencial en adsorción selectiva y capacidad de funcionalización con moléculas específicas gracias a la gran área superficial y uniformidad de sus poros. En este sentido, se estudió la adsorción de As (V) a partir de materiales nanoestructurados como la sílice mesoporosa (MCM-41). El estudio se llevó a cabo sobre tres sistemas diferentes: (1) nanopartículas de sílice mesoporosa funcionalizadas con grupos amino (NP-NH2), (2) nanocompuestos obtenidos a partir de nanofibras electrohiladas de Poliacrilonitrilo con NPNH2 enlazadas covalentemente (PAN-NP) y (3) PAN-NP modificadas con Fe(III) (PAN-NP-Fe). La concentración de As(V) ensayada fue 1 mg L-1 a pH 8. Los ensayos de adsorción se llevaron a cabo bajo agitación orbital. Las técnicas de caracterización utilizadas fueron espectroscopia de infrarrojo (IR), potencial zeta, microscopía electrónica de barrido (SEM) y microscopía electrónica de transmisión (TEM). Para cuantificar la concentración de As(V) se utilizó la técnica espectroscopia de plasma inducido (ICP-OES). En la figura se muestra una fotografía obtenida por SEM de las nanopartículas enlazadas al soporte de nanofibras. Los resultados evidencian escasa eficiencia en la adsorción de As(V) con NP-NH2, al igual que con PAN-NP. Sin embargo, la modificación con Fe(III), sistema PAN-NP-Fe, permitió que el nivel de arsénico presente, luego de 1h de adsorción, se redujera a niveles por debajo del límite de detección del equipo, representando una adsorción del 100%.