Funcionalización de la superficie de montmorillonita para adsorber colorantes generadores de especies reactivas de oxígeno

C. V. WAIMAN; G. P. ZANINI ; Y. C. MAYER; W. A. MASSAD

Encuentro; VIII Encuentro de Física y Química de Superficies; 2018

Las arcillas del tipo montmorillonita (MMT) son ampliamente conocidas por sus propiedades adsorbentes, las cuales se deben a su gran superficie específica y a su carga estructural negativa. La MMT tiene la ventaja de ser un sólido inorgánico natural que se puede extraer de yacimientos existentes en Argentina. Sin embargo, debido a su carga estructural, posee poca capacidad de adsorber aniones disueltos en medio acuoso. Una posible solución a este inconveniente es modificar su superficie exponiendo grupos funcionales que logren cambiar su reactividad y así lograr la adsorción de una mayor cantidad de adsorbatos.En este trabajo se pretende adsorber los colorantes aniónicos rosa de Bengala (RB) y riboflavina fosfato (RfP), los cuales son ampliamente utilizados para la generación de especies reactivas de oxígeno (ROS). Dado que estos colorantes no presentan adsorción sobre las arcillas naturales, se propone en este trabajo funcionalizar la superficie de una MMT con grupos amino terminales.La silanización de la MMT se realizó por dos metodologías diferentes. Una de estas metodologías fue estudiada por Su et al.1 donde se utilizó aminopropiltrietoxisilano (APTES) como agente silanizante, etanolcomo solvente, y se dejó reaccionar a 80C durante 10 horas bajo agitación continua. La otra síntesis empleada se basó en la descripta por Gatti et al.2 con algunas modificaciones, se utilizó APTES como agente silanizante, el solvente fue etanol:agua (3:1), se agregó amoníaco como catalizador , y se dejó reaccionar a 80C durante 3 horas bajo agitación continua. La caracterización se realizó por difracción de rayos X, espectroscopía infrarroja y movilidad electroforética. De acuerdo a los resultados obtenidos se comprobó que el APTES se incorporó al espacio interlaminar de la MMT y que esta silanización modificó ligeramente la carga estructural de la arcilla.Para comprobar el efecto de la silanización sobre la superficie de la MMT se realizaron isotermas deadsorción de RB y de RfP mediante experimentos de tipo ?batch? durante 24 y 48 horas, y se midieron las movilidades electroforéticas de los sólidos remanentes luego de la centrifugación. Se trabajó a pH 6 con concentraciones iniciales de colorante comprendidas entre 20 y 400 μM. Las cantidades adsorbidas máximasfueron de 100 y 86 μmol/g para RB y RfP respectivamente siendo valores muy similares a los registrados para la adsorción de estos colorantes en otros sólidos inorgánicos. A partir de estos resultados se puede concluirque la silanización de las MMT utilizando APTES, que deja grupos aminos terminales en la superficie, es un proceso muy eficiente para lograr la adsorción de colorantes aniónicos.Referencias1. Su L., Tao Q., He H., Zhu J., Yuan P., Zhu R., J. Colloid Interf Sci, Vol. 391, 16?20, 2013.2. Gatti M. N., Fernández L. G., Sánchez M. P., Parolo E., Environmental Technol. Vol. 37, No. 20,2658?2668, 2016