Nanopartículas de hierro preparadas a partir de extracto de yerba mate. Síntesis, caracterización y uso en la remoción de cromo

A. M. SENN; H. PULLIN; C. P. RAMOS; F. G. REQUEJO; J. M. MEICHTRY; A. G. LEYVA; F. E. GARCÍA; J. SACANELL; T. B. SCOTT; M. I. LITTER; E. B. HALAC; M. MIZRAHI

Encuentro; XIX Encuentro de superficies y materiales nanoestructurados (Nano 2019); 2019

En este trabajo se estudió la preparación, caracterización y actividad catalítica de un nanomaterial de bajo costo, útil para la eliminación de contaminantes en aguas. Las nanopartículas fueron preparadas mediante un método rápido por reacción de FeCl3 con extracto acuoso de hojas de yerba mate (YM, Ilex paraguariensis Saint Hilaire) a temperatura ambiente. Para comparación, también se sintetizaron nanopartículas de hierro a partir de extracto de té verde (GT, Camellia sinensis). Estos materiales fueron caracterizados mediante análisis químicos, DRX, SEM-EDS, TEM-SAED, espectroscopías UV-Vis, Raman y XANES. Se concluyó que la estructura de los materiales correspondería a complejos de hierro no magnéticos ligados a los componentes de los extractos.Luego se analizó la actividad de los materiales de hierro para la remoción de cromo hexavalente en solución acuosa. Se partió de [Cr(VI)]0 = 300 μM, pH 3, usando dos relaciones molares RM (Cr(VI):Fe) = 1:3 y 1:0,5. Los mejores resultados de eliminación de Cr(VI) empleando los materiales de YM se obtuvieron para la RM = 1:3, lográndose la remoción completa a los dos minutos de reacción. Resultados similares se obtuvieron con nanopartículas de hierro cerovalente comerciales (NANOFER 25, NANO IRON s.r.o., nZVI), Fe(II) disuelto y con el material de GT preparado de la misma manera. Para la RM = 1:0,5, aunque la remoción de Cr(VI) no fue completa después de los dos minutos de contacto (85%), las nanopartículas de YM fueron más eficientes que las nZVI (40%) y las preparadas a partir de GT (68%). En ambas RM, las concentraciones de cromo total (CrT) y hierro total (FeT) en solución fueron menores al 15%. Estos resultados sugieren que existiría una RM óptima a la cual se podría lograr la reducción completa de Cr(VI), dejando muy bajas [CrT] y [FeT] en las soluciones tratadas [1]. Los materiales podrían ser usados para la remoción de contaminantes en suelos y aguas subterráneas por inyección directa de la mezcla de precursores en el suelo.[1] García F.E., Senn A.M., Meichtry J.M., Scott T.B., Pullin H., Leyva A.G., Halac E.B., Ramos C.P., Sacanell J., Mizrahi M., Requejo F.G., Litter M.I., J. Environ. Manag., (2019), 235, 1-8.