Remediación de fluoruros en aguas utilizando diferentes polimorfos de TiO2

LORENA A. MEIER; ANA B. SCHVVAL; M. JULIA JIMÉNEZ; GABRIELA F. CABEZA; CECILIA I. N. MORGADE; NORBERTO J. CASTELLANI

Santa Fe

Congreso; 104ª Reunión Nacional de Física, AFA2019; 2019

Asociación Física Argentina

El flúor (F), a diferencia del Arsénico (As), puede ser considerado como unmineral esencial para la salud humana en concentraciones inferiores a 1.7 mg/L [1].Su exceso puede provocar problemas de salud como fluorosis dental y ósea, dañoneurológico y desorden tiroidal entre otros [2]. Siendo el agua la base demuchos preparados alimenticios, la ingesta de éste elemento se vuelve mayor enzonas endémicas de alta concentración. Considerandoque la contaminación del agua en general es en forma conjunta entre F y As, elestudio de un material como el TiO2 que permita la remoción de amboscontaminantes resulta de interés. El propósito del presente trabajo es aportarconocimiento a partir de TiO2 estructuras anatasa y rutilo puras enla remediación de fluoruro. Para ello, se empleó el paquete de cálculo VASP(Vienna Ab Initio Simulation Package) dentro del formalismo Density FunctionalTheory. El substrato de TiO2 se modeló mediante un ?slab? de trescapas donde se relaja solamente la primera capa.Seestudió la adsorción de NaF y HF sobre las superficies de TiO2 (101)anatasa y TiO2 (110) rutilo, observando mayores energías deadsorción en ambos casos sobre el polimorfo rutilo. A excepción del HF sobreanatasa, estás moléculas sufren disociación al adsorberse en las superficiesrespectivas.Sellevó a cabo el análisis de la carga Bader para todos los sistemas estudiados afin de cuantificar la transferencia de carga entre la superficie y el adsorbato.En todos los casos, la superficie de rutilo adquirió carga positiva favoreciendola adsorción del flúor. Estos resultados concuerdan con los obtenidos de maneraexperimental donde la remediación de fluoruros mediante TiO2 fuesolo del tipo adsortivo y no por fotocatálisis, siendo la estructura rutilo laque mostró mayor actividad en el rango de concentraciones estudiadasexperimentalmente[3]. Referencias:1. Tor A., Danaoglu N., Arslan G.,Cengeloglu Y. Removal of fluoride from water by using granular red mud: Batchand column studies. Journal of Hazardous Materials 164 (2009) 271?278. 2. Tang Y., Guan X., WangJ., Gao N.,McPhail M., Chusuei C. Fluoride adsorption onto granular ferric hydroxide:Effects of ionic strength, pH, surface loading, and major co-existing anions. Journalof Hazardous Materials 171 (2009) 774?779.3. UlaccoS. B., Lorenzetti A. S., Meier L., Vidal E., Domini C. y  Morgade C. I. N. Remediacióncomparativa de fluoruros en aguas utilizando diferentes polimorfos de TiO2.IV Congreso Nacional de Ciencia y Tecnología Ambiental