Funcionalización de una sílice mesoporosa ordenada y su aplicación como adsorbente de moléculas orgánicas de interés ambiental

JULIÁN ORTIZ OTALVARO; MARCELO AVENA; MAXIMILIANO BRIGANTE

Tucumán

Congreso; XXI Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2019

AAIFQ

La contaminación con sustancias químicas ha tenido un gran impacto en el medio ambiente tales como el cambio climático, la destrucción de la fauna y flora, y el deterioro de la salud humana. Por tal motivo, y debido a las deficiencias que poseen los adsorbentes usados comúnmente para disminuir este impacto, se ha concentrado en la preparación de nuevos materiales para remediación ambiental. Se cree que el uso de materiales basados en sílice mesoporosa (SiO 2 ) de elevada área superficial, tamaño de poro y capacidad de reúso, podría ser una de las alternativas más efectivas para la remoción de contaminantes. Adicionalmente, si se modifica su superficie con diferentes especies químicas, permitiría no solo ampliar su uso, sino mejorar su selectividad. Teniendo en cuenta lo anterior, en este trabajo se sintetizó un SiO 2 por un método hidrotermal, seguido de su funcionalización con diferentes relaciones APTES/SiO 2 en tolueno anhidro. Los sólidos fueron caracterizados y luego aplicados como adsorbentes de antibióticos (norfloxacino NFX, doxiciclina DXC), colorantes (anaranjado de metilo MO) y pesticidas (2.4-D) en diferentes condiciones de pH y fuerza iónica, a fin de evaluar la capacidad de adsorción, selectividad y reúso 1 . Resultados Se realizaron isotermas de adsorción y los resultados muestran que la molécula orgánica anclada (-Si-C 3 H 6 -NH 2 ) en la superficie de la sílice mesoporosa (-Si-O-), revierte la carga negativa del SiO 2 en medio acuoso (PIE≈7.8), y presenta mayor actividad con los contaminantes cargados negativamente por atracciones electrostáticas en condiciones de pH ácidas (2,4D>MO>NFX>DXC), disminuyendo la capacidad de adsorción con el incremento del pH (4.5>7.0>9.5), la disminución del contenido de APTES y la fuerza iónica. La selectividad frente a las especies estudiadas depende tanto de las propiedades fisicoquímicas del adsorbato (pKa, fuerzas no electrostáticas, solubilidad, etc.) como de la estabilidad del adsorbente (hidrólisis parcial del APTES anclado regenerando nuevamente grupos silanoles). Finalmente el material se regeneró y se reusó, manteniendo una eficiencia de alrededor del 35% luego de 4 ciclos. Conclusiones - La inclusión de APTES en la superficie del SiO 2 mesoporoso, generó materiales con menor área superficial (