Nanotubos de carbono de pared múltiple para la remoción eficiente de colorantes

PONCE, MARÍA DEL VALLE; AVILA, MARIA CECILIA; RUIZ, MARÍA LUCÍA

Villa Mercedes

Jornada; Semana de la Ingeniería Semana FICA; 2023

Facultad de Ingeniería y Ciencias Agropecuarias - UNSL

La presencia de compuestos orgánicos tóxicos en el medio ambiente, provenientes de procesos industriales, constituye un grave problema de contaminación a nivel mundial. Las industrias textiles, de alimentos, cuero, plásticos, tintes, estampados y cosméticos se encuentran entre las más contaminantes debido a la liberación de efluentes peligrosos que contienen colorantes con estructuras complejas y altamente persistentes. Los colorantes utilizados en la industria se clasifican generalmente en dos categorías: iónicos (aniónicos y catiónicos) y no iónicos. El naranja de metilo (NM), es un colorante aniónico, ampliamente utilizado en la industria alimentaria, que presenta propiedades tóxicas y cancerígenas. Este colorante no se degrada fácilmente debido a su gran estabilidad química y biológica, por lo que no se puede eliminar fácilmente con los métodos convencionales de purificación de agua.En la literatura se encuentras diversos métodos físicos, químicos y bioquímicos para la eliminación de colorantes, siendo la adsorción uno de los métodos más utilizados debido a que es un método de fácil operación, rápido y económico. En este sentido, diferentes materiales han sido investigados como adsorbentes del NM entre los cuales los nanotubos de carbono (NTC) han atraído una gran atención debido a su alta capacidad de adsorción y rápida eliminación utilizando una pequeña cantidad de adsorbente. En comparación con los adsorbentes clásicos como el carbón activado y la arcilla, los nanotubos de carbono presentan una mayor estabilidad fisicoquímica, una alta selectividad y una diversidad estructural que convierte a estos materiales en adsorbentes ideales para la eliminación de colorantes de medios acuosas.En el presente trabajo se evaluó la aplicación de Nanotubos de Carbono de Pared Múltiple (NTCPM) como adsorbentes para la eliminación de NM en agua. La caracterización de los NTCPM se llevó a cabo usando microscopía electrónica de barrido (SEM), difracción de Rayos X (DRX) y espectroscopia de absorción en el infrarrojo (FTIR). La influencia de los principales parámetros que afectan el porcentaje de eliminación, tales como concentración inicial y tiempo de contacto, fueron evaluados en sistemas discontinuos colocando 50 mL de una solución coloreada) con una masa de 10 mg adsorbente (M). El sistema se mantuvo con agitación magnética a 350 rpm y se tomaron muestras en diferentes intervalos de tiempo, midiendo la concentración final de NM en un espectrofotómetro UV-visible. Los resultados obtenidos indican que una pequeña cantidad de adsorbente es responsable de la remoción exitosa de 25 mg L-1 de NM (% Remoción > 80%) en poco tiempo (< 30 min), resultando un adsorbente efectivo para la remoción cuantitativa de naranja de metilo de efluentes acuosos.