MATERIALES HÍBRIDOS ORGÁNICO-INORGÁNICOS DOPADOS CON MONTMORILLONITA: Síntesis, caracterización y ensayos de adsorción de contaminantes acuosos

C. V. WAIMAN; I. DELL ERBA; C. A. CHESTA; M. L. GOMEZ

Bahía Blanca

Workshop; III WONAP; 2016

INQUISUR

Las arcillas presentan numerosas aplicaciones tecnológicas ya que se caracterizan por tener alta superficie específica, carga estructural negativa, dimensiones coloidales, etc. Es de amplio conocimiento que debido a su gran reactividad superficial las arcillas son utilizadas en procesos de adsorción y remoción de contaminantes en medios acuosos, especialmente cationes orgánicos e inorgánicos [1]. Sin embargo, en este punto existe un problema importante a considerar, y es la dificultad de separar el sólido de la mezcla de reacción al final del proceso de remoción del contaminante. Para resolver el inconveniente de la presencia del sólido luego de la adsorción, en este trabajo se propone incorporar arcilla del tipo montmorillonita (MMT) dentro de matrices poliméricas de silsesquioxanos (SSO). Los SSO son materiales híbridos orgánico-inorgánicos que se caracterizan por tener enlaces Si-O-Si y grupos orgánicos dentro de su estructura. Éstos materiales se sintetizan vía sol-gel a partir de precursores organosilanos y resultan ser muy versátiles, ya que combinan las ventajas de los polímeros orgánicos en cuanto a flexibilidad, maleabilidad, hidrofobicidad, con las ventajas de los materiales inorgánicos en cuanto a su resistencia química y térmica [2]. En el presente estudio se sintetizaron películas de SSO dopados con MMT y con MMT-porfirina (MMT-p) para la remoción de contaminantes en medios acuosos. El precursor utilizado fue.. Para el dopado de los SSO, se adicionó una suspensión de MMT (o de MMT-p) a la mezcla pre-polimérica conteniendo el precursor, agua y el catalizador, previa hidrólisis y policondensación del precursor, obteniéndose películas dopadas. Los materiales obtenidos fueron caracterizados por XRD, FTIR y SEM. Además, se realizaron ensayos de adsorción de contaminantes modelos como colorantes, metales pesados y del anión arseniato con el fin de evaluar la capacidad adsorbente de los materiales desarrollados. De acuerdo con los resultados obtenidos se observó que la matriz de SSO escogida facilita la dispersión homogénea de MMT, y que además la MMT queda fuertemente retenida dentro de la matriz, ya que al ser sumergido en agua durante 30 días no se observó desprendimiento de arcilla al medio. Los ensayos de adsorción, mostraron que los materiales sintetizados son capaces de adsorber eficientemente contaminantes en medios acuosos. Finalmente, cabe destacar que estos materiales presentan la ventaja adicional de ser fácilmente removibles de los medios a tratar, a diferencia de las suspensiones, pudiendo además ser reutilizados. Referencias [1] Parolo M.E., Savini M.C., Vallés J.M., Baschini M.T., Avena M.J., Applied Clay Science 2008, 40, 179?186.[2] Sanchez C., Julián B., Belleville P., Popall M., J. Mater. Chem. 2005, 15, 3559?3592.Agradecimientos: Se agradece el financiamiento otorgado por parte de: Agencia Nacional de Promoción Científica y Tecnológica (PICT 1439/2013). SECyT, UNRC y CONICET.