INVESTIGADORES
AVENA Marcelo Javier
congresos y reuniones científicas
Título:
Sílice mesoporosa: ¿es realmente efectiva en la descontaminación de cuerpos de agua?
Autor/es:
JULIÁN ORTIZ OTALVARO; MAXIMILIANO BRIGANTE; MARCELO AVENA
Lugar:
La Plata
Reunión:
Congreso; XXII Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2021
Institución organizadora:
AAIFQ
Resumen:
Es conocido que las bondades que ofrecen los materiales mesoporosos de sílice(SiO2) como ser estables, inocuos, de elevada área superficial y tamaño de poro, etc.los hacen atractivos en una gran variedad de aplicaciones tecnológicas, científicas ymédicas. Adicionalmente, si se modifica su superficie con diferentes sustanciasquímicas permite no solo ampliar su uso sino mejorar su selectividad. En el caso de suaplicación como adsorbentes en agua, nuestro grupo viene trabajando desde hace unadécada en ver qué condiciones y con qué especies estos materiales resultan serefectivos. En este trabajo se presenta un estudio de la capacidad de adsorción delSiO2, libre y/o modificado, frente a especies catiónicas (paraquat PQ2+ y verde demalaquita VM), polares/zwitteriónicos (norfloxacino NFX, doxiciclina DXC), y aniónicos(anaranjado de metilo MO y 2,4-D) en agua a fin de comparar su performance frente aotros adsorbentes reportados en literatura. Además, se realizó un estudio de lacapacidad de reúso de los materiales, parámetro muy importante tecnológicamente.ResultadosA través de isotermas de adsorción se observó que el SiO2 es altamente efectivo conPQ2+ y VM, incluso frente a la mayoría de los materiales (naturales y sintéticos)publicados en bibliografía. Esta efectividad se mantiene incluso usándolo en variasoportunidades a consecuencia de atracciones electrostáticas entre estas especies ylos grupos silanoles desprotonados. Sin embargo, la capacidad de adsorcióndisminuye drásticamente con moléculas polares/zwitteriónicas y aniónicas, en estosúltimos siendo despreciable. En el caso de DXC, la presencia de iones Ca2+ aumentasignificativamente su afinidad hacia el SiO2 debido a que actúa como puente entreambos. En el caso de MO y 2,4-D, el APTES (-Si-C3H6-NH2) anclado en la superficiede SiO2 (-Si-O-), revierte la carga negativa del sólido en medio acuoso (PIE≈7.8) yadsorbe fuertemente a los contaminantes por atracciones electrostáticas. Si bien lacapacidad de reúso se mantiene muy alta en el sistema PQ2+ (o NFX)-SiO2, disminuyefuertemente en el sistema MO-APTES-SiO2 debido a la hidrólisis parcial del linker(regenerando nuevamente los grupos silanoles).ConclusionesEl SiO2 presenta gran capacidad de adsorción frente a especies catiónicas, con laposibilidad de reutilizarlo en varias oportunidades. En el caso otros contaminantes, sedebe modificar la superficie con moléculas acordes para tal fin, o que en el medioacuoso estén presentes especies que estimulen la adsorción. Por último, la estabilidaddel “linker” es factor a tener muy en cuenta a la hora de funcionalizar un material.