ESTABILIDAD Y REUTILIZACIÓN DE UNA SÍLICE MESOPOROSA AMINO-FUNCIONALIZADA EN LA ADSORCIÓN DE Cr(VI).

MARTIN, PEDRO; FERNANDO BENGOA; SERGIO MARCHETTI; NICOLÁS FELLENZ

Concepción

Congreso; 15º Congreso CONAMET-SAM; 2015

Departamento de Ingeniería de Materiales (DIMAT)

Los materiales mesoporosos ordenados basados en SiO2 presentan características que los transforman en buenos candidatos para ser utilizados como adsorbentes: elevada área superficial, diámetro y tamaño de poro controlable, posibilidad de modificar su superficie con diferentes agentes funcionalizantes aumentando así su especificidad, entre otras [1]. Sin embargo, el potencial uso de un sólido como adsorbente en un proceso ?real? está determinado no solo por la capacidad del material en cuanto a su uso, sino también por su capacidad de regeneración para una posterior reutilización [2]. Así, el siguiente trabajo reporta la síntesis, caracterización, uso y optimización de los parámetros de regeneración de un material mesoporoso ordenado amino-funcionalizado destinado a la remoción de Cr (VI) de una matriz acuosa. Con este fin, se sintetizó un sólido mesoporoso ordenado con arreglo hexagonal de poros tipo MCM-41, el cual fue caracterizado por diferentes técnicas: microscopía de escaneo electrónico, difracción de rayos X a bajos ángulos, adsorción-desorción de N2 a -196 ºC, análisis termogravimétrico y espectroscopía infrarroja, evaluando las propiedades del mismo antes y después del anclado de las funciones amino. Se determinó que las características estructurales iniciales no se ven alteradas por la incorporación de grupos aminopropil. El sólido híbrido orgánico/inorgánico presentó una elevada capacidad de adsorción hacia Cr (VI) (87.1 mg.g-1 de material) ajustando los datos de los ensayos de adsorción con el modelo de isoterma de Langmuir. Los ciclos de reutilización del sólido se realizaron sometiendo al mismo a 4 ciclos de adsorción (pH 2 y 15 minutos) intercalados con ensayos de desorción realizados a distintas condiciones (pH 8 ó 10, 120 minutos). Los datos obtenidos indican que la capacidad máxima de adsorción se mantiene por encima del 80% en los 4 ciclos cuando el material es regenerado a pH 10. Mientras que una disminución desde el 98% (primer ciclo) al 53% (cuarto ciclo) se observa cuando el sólido es regenerado a pH 8. La pérdida de los grupos NH2 se evaluó emulando el proceso de regeneración. Al cabo de 480 minutos se registró una pérdida de los grupos funcionales inferior al 10% para los dos pHs evaluados. Los resultados obtenidos indican que las condiciones de regeneración (tiempo y pH) deben ser establecidas rigurosamente, de manera que no ocurran cambios significativos en la capacidad de adsorción de las sílices mesoporosas ordenadas.