Reactividad de nanopartículas de Fe cerovalente e hidroxiladas para la remoción de especies de arsénico, un estudio DFT

MARÍA M. BRANDA; LESLIE L. ALFONSO T; WALTER G. REIMERS; SILVIA FUENTE

Bahía Blanca

Encuentro; Reunión Nacional de Sólidos; 2017

Universidad Nacional del Sur-Conicet IFISUR

La gran contaminación existente en las aguas subterráneas con especies de arsénico en importantes regiones de Argentina, ha conducido a investigar posibles caminos para su eliminación. En este trabajo se evaluó la interacción de ácido arsénico y arsenioso con las caras (111) y (110) y cuatro nanopartículas diferentes (Fe32, Fe59, Fe80 y Fe113) considerando tanto Fe cerovalente como hidroxilado. También se estudió la adsorción del H3AsO3 intercambiando átomos de Fe por Pd. Los cálculos se realizaron con el código VASP utilizando la teoría del funcional de la densidad y el funcional de correlación e intercambio PBE. Los resultados mostraron que, al adsorberse el ácido arsénico (H3AsO4) en la cara (110) éste se reduce espontáneamente a ácido arsenioso. Luego se observó que la adsorción de H3AsO3 en las nanopartículas Fe32 y Fe59 y en la superficie (111) conduce a la descomposición espontánea del ácido. Al hidroxilar tanto las superficies como las nanopartículas se pudo observar como los ácidos son quimisorbidos en todos los sustratos evaluados, excepto en la superficie (110), debido a la disposición de los átomos en este plano. La sustitución de un átomo de Fe por Pd no ha mostrado cambios significativos en las energías de adsorción de H3AsO3.