Biosorbentes nanoestructurados a base de quitina Chitin based nanostructured biosorbents

J. A. GONZÁLEZ; M. L. PERALTA RAMOS; M. ORREGO; L. PIEHL; S. ALBORNOZ; M. E. VILLANUEVA; S. A. GIORGIERI; G. J. COPELLO

Conferencia; II Congreso Internacional de Ciencia y Tecnología Ambiental, y II Congreso Nacional de la Sociedad Argentina de Ciencia y Tecnología Ambiental.; 2015

Sociedad Argentina de Ciencia y Tecnología Ambiental

p { margin-bottom: 0cm; direction: ltr; color: rgb(0, 0, 0); widows: 2; orphans: 2; }p.western { font-family: "Times New Roman",serif; font-size: 12pt; }p.cjk { font-family: "Times New Roman",serif; font-size: 12pt; }p.ctl { font-family: "Times New Roman",serif; font-size: 10pt; }a:visited { color: rgb(128, 0, 128); }a.western:visited { }a.cjk:visited { }a.ctl:visited { }a:link { color: rgb(0, 0, 255); }Ciertosbiopolímeros de bajo costo pueden ser utilizados como matrices debiosorción por medio de su transformación en materiales conresistencia mecánica y química, capaces de actuar en faseheterogénea. En los últimos años su combinación de componentesnanoestructurados ha ganado gran interés, no solo por su capacidadde refuerzo mecánico sino porque su propio comportamiento químicoagrega propiedades distintivas al material. Conel objetivo de brindar respuestas versátiles a la contaminación deaguas naturales y aguas de efluentes que sean concretamenteaplicables por productores industriales se estudió el desarrollo debiosorbentes a base de quitina. Para ello se obtuvo hidrogelesreforzados a partir de quitina en polvo y materialesnanoestructurados: nanohojas de óxido de grafeno (nGO) ynanopartículas de TiO2.Teniendo en cuento las propiedades químicas de la quitina y elcomportamiento acídico del nGO se estudio su combinación para laremoción de colorantes industriales cargados negativa ypositivamente. Por su parte, la densidad positiva de la superficiedel TiO2se consideró al estudiar el híbrido quitina-TiO2como adsorbente de As(V). Quitina-nGO:Geles de quitina (Chi) e híbridos en diferentes proporciones(Chi:nGO) demostraron ser capaces de adsorber colorantescontaminantes ácidos y básicos como son el Remazol Black (RB) y elRojo Neutro (NR), respectivamente. Ambos colorantes se adsorben conmayor capacidad a pH ácido. El Chi:nGO 3:1 resultó ser laproporción óptima al poseer buena resistencia mecánica yperformance como adsorbente. La isoterma de Sips con una tendenciahacia la heterogeneidad fue el que mejor describió todos lossistemas a excepción de Chi con RB que ajustó mas aRedlich-Peterson con características más homogéneas. La mayoríade las adsorciones resultaron ser dependientes de un solo pasopredominante reflejado en un mayor ajuste a una cinética de primerorden. La desorción máxima cercana al 60% de ambos colorantesocurre a pHs por encima de 8,00 permitiendo la potencialreutilización del material.Quitina-TiO2:Este híbrido mostró un desempeño óptimo para la adsorción deAs(V) en una relación de masasQuitina-TiO25:1 enmedios de pH menor al pI del TiO2(6,9). El sistema alcanzó el equilibrio en 4 h con una tasa de 7μg/gh según el modelo de Elovich. La capacidad máxima de adsorción fuede 3.1 mg/g según el modelo de Langmuir. El óptimo ajuste al modelode Langmuir y el hecho de que los parámetros de heterogeneidad delos modelos de Sips, Toth y Redlich-Peterson fueron cercanos a 1,indicaría que la adsorción se da de manera energéticamentehomogénea. El anión sulfato es el principal interferente de laadsorción, seguido de nitrato y de cloruro. La capacidad adsorciónen aguas de la provincia de Buenos Aires conteniendo As(V) natural oagregado mostró estar directamente relacionada con la presencia deestos aniones, hallándose la mayor tasa de remoción para aguas debajo contenido de iones.