ADSORCIÓN DE COMPUESTOS FENOLICOS SOBRE MCM-41 PURA Y MODIFICADA CON DIFERENTES METALES (Al, Cu Y Fe)

MAYRA J. STUDIO; ALEJANDRA DIEZ; MARIANA ALVAREZ

Rosario

Congreso; XVIII Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2013

AAIFQ

Introducción: La remoción de contaminantes orgánicos de aguas subterráneas se ha convertido en un tema de investigación muy importante porque su presencia, incluso en bajas concentraciones puede obstaculizar el uso y/o reuso del agua. Entre estos contaminantes, los compuestos fenólicos son de gran interés porque son tóxicos y carcinogénicos cuando se encuentran en niveles elevados en el medioambiente. El proceso de adsorción resulta eficiente para la remoción de materia orgánica de efluentes. El adsorbente más usado es el carbón activado debido a su excelente capacidad de retención de contaminantes orgánicos, sin embargo su costoso sistema de regeneración lo hace un adsorbente menos viable económicamente. Es por eso que la búsqueda se ha orientado hacia adsorbentes de bajo costo y fácilmente disponibles. Entre ellos los silicatos mesoporosos ofrecen potenciales ventajas que incluyen mayores diámetros y volúmenes de poro, área superficial elevada y estructuras con canales regulares.Objetivos: El objetivo de este trabajo es sintetizar MCM-41 conteniendo Cu, Fe y Al, de manera de variar las propiedades de la forma silícea pura, y evaluar las propiedades adsorbentes de compuestos orgánicos como fenol y p-nitrofenol. Resultados: Las muestras se prepararon vía síntesis hidrotermal1, usando bromuro de cetiltrimetil amonio (CTAB) como surfactante y silicato de sodio como fuente de silicio. Las muestras que contienen Me (Cu, Al y Fe) se obtuvieron agregando los correspondientes nitratos a la solución precursora. La relación Si/Me se fijó en 30. También se prepararon muestras con contenido mixto de Al y Fe, y Al y Cu. Los materiales obtenidos se caracterizaron por DRX, TEM, EAA e IR. Según los resultados de DRX, el parámetro de red a0 se ve modificado por la presencia de los metales. En los perfiles de difracción a altos ángulos se observó la presencia de picos adicionalescorrespondientes a óxidos metálicos en las muestras conteniendo Cu y Fe. La adsorción de fenol sobre estos materiales se realizó durante 24 horas a pH 3 y a 30 ºC.2 Todas las muestras, incluso la MCM-41 pura, presentan capacidad adsortiva, aunque la mayor capacidad de adsorción se evidenció en la muestra sintetizada en presencia de Al.Conclusiones: La presencia de Al, Cu o Fe en MCM-41 disminuye la cristalinidad de la estructura y el orden mesoporoso. Mientras que el aluminio es incorporado en las paredes mesoporosas, el Fe y Cu se distribuyen tanto en la pared como en especies oxídicas fuera de la estructura. La presencia de Al en la estructura mesoporosa incrementó la adsorción de fenol, siendo la misma fuertemente dependiente del pH de la solución. Este fenómeno puede atribuirse a la creación de nuevos sitios ácidos en el material silíceo. La capacidad de retención de fenol por los distintos adsorbentes presenta la siguiente tendencia:Al-MCM-41 > Fe,Al-MCM-41 > Fe-MCM-41 > Cu-MCM-41Referencias bibliográficas1. Bore, M.T.; Mokhonoana, M.P.; Ward, T.L.; Coville, N.J.; Datye, A.K.; Micropor.Mesopor. Mat., 2006, 95, 118.2. Mangrulkar, P.A.; Sanjay, P.K.; Meshram, J.; Rayalu, S.S.; J. Hazard. Mater., 2008,160, 414.