Síntesis y caracterización de partículas magnéticas. Adsorción de As(V) y Azul de Metileno.

ELIANA M. PECINI; VALERIA SPRINGER; MARCELO J. AVENA

Congreso; XIX Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2015

Síntesis y caracterización de partículas magnéticas. Adsorción de As(V) y Azul de MetilenoEliana Pecini, Valeria Springer, Marcelo, Avena.INQUISUR. Departamento de Química. Universidad Nacional del Sur. (8000) BahíaBlanca. Avda. Alem 1253. eliana.pecini@uns.edu.arEn la actualidad, los materiales magnéticos nanoestructurados presentan interesantes aplicaciones tecnológicas, como por ejemplo en sensores, ferrofluidos, catálisis y en la liberación controlada de fármacos. En los últimos años, el uso de partículas magnéticas ha generado considerable repercusión en las tecnologías de adsorción y consecuentemente en el campo de la remediación ambiental, debido a su estabilidad, la gran relación área/volumen y la ventaja particular de poder ser separadas mediante la aplicación de un campo magnético externo. [1,2]Por esto, el objetivo de este trabajo consistió en sintetizar partículas magnéticas y evaluar su potencial capacidad de adsorción a diferentes pHs (4, 7 y 9) frente a especies de elevado impacto ambiental como lo son hoy en día el arsénico y los colorantes. Para ello, se sintetizaron partículas de Magnetita (Fe3O4) y de Ferrita de Niquel (NiFe2O4) empleando el método de co-precipitación en medio acuoso a temperatura ambiente. Las mismas fueron caracterizadas por espectroscopía (FT-IR), difracción de rayos X (DRX), análisis térmico diferencial (DTA) y análisis térmico gravimétrico (TGA). También se realizaron estudios de propiedades magnéticas, área BET y movilidades electroforéticas a diferentes fuerzas iónicas. Por último, realizaron estudios de adsorción a diferentes pHs, para las especies de As(V) y Azul de Metileno (MB+) el cual es un colorante catiónico. Las partículas de Fe3O4 obtenidas presentaron un tamaño medio de cristalita de 12 nm, un área superficial de 108,15 m2 g-1, un punto isoeléctrico de 7 y resultaron ser superparamagneticas alcanzando la saturación (Ms) a alrededor de 67 emu g-1. Por otro lado, las partículas de NiFe2O4 presentaron un tamaño medio de cristalita de 16,6 nm, un área superficial de 36,91 m2 g-1, un punto isoeléctrico de 6 y resultaron ser ferrimagnéticas, en este caso, la muestra no alcanzó la saturación y el valor de Ms para el máximo campo aplicado fue de 26 emu g-1.Estudios cinéticos mostraron que las especies de As(V) se adsorben mayoritariamente en los primeros 5 minutos a todos los pHs estudiados, alcanzándose el equilibrio a las 5 horas, mientras que para el MB+ no existe adsorción significativa. Las isotermas de adsorción de As(V) en Fe3O4 y en NiFe2O4 a pH 4, 7 y 9 mostraron que la capacidad de adsorción aumenta conforme disminuye el pH y que la reactividad superficial de la NiFe2O4 es comparable a la de la Fe3O4 a pesar de que esta última posee mayor área superficial.Los resultados obtenidos muestran que, tanto la Fe3O4 como la NiFe2O4 sintetizadas, podrían ser empleadas en la remoción de As(V) presente en sistemas acuosos, aunque no resultaron eficientes en la remoción de especies catiónicas como el MB+. [1] Hokkanen, S; Repo, E; Lou,S; Sillanpää, M. Chem. Eng. J. 2015, 206, 886-894.[2] Sugimoto, M. J. Am. Ceram. Soc.1999, 82 [2], 269?80.AgradecimientosEste trabajo ha sido financiado por CONICET, ANPCYT, UNS.