Remediación de fluoruros en aguas utilizando diferentes polimorfos de TiO2

MEIER L. A.; SCHVVAL A. B.; JIMENEZ M. J.; CABEZA G. F.; MORGADE C.I.N; CASTELLANI N. J.

Santa Fe

Congreso; 104a Reunión de la Asociación Física Argentina; 2019

Asociacón Física Argentina

El uor (F), a diferencia del Arsenico (As), puede ser considerado como un mineralesencial para la salud humana en concentraciones inferiores a 1.7 mg/L [1]. Su exceso puedeprovocar problemas de salud como uorosis dental y osea, da~no neurologico y desordentiroidal entre otros [2]. Siendo el agua la base de muchos preparados alimenticios, la ingestade este elemento se vuelve mayor en zonas endemicas de alta concentracion. Considerandoque la contaminacion del agua en general es en forma conjunta entre F y As, el estudiode un material como el TiO2 que permita la remocion de ambos contaminantes resulta deinteres. El proposito del presente trabajo es aportar conocimiento, a partir de TiO2 conestructuras anatasa y rutilo puras, en la remediacion de uoruro. Para ello, se empleo elpaquete de calculo VASP (Vienna Ab Initio Simulation Package) dentro del formalismoDensity Functional Theory. El substrato de TiO2 se modelo mediante un ´slab´ de tres capasdonde se relaja solamente la primera capa. Se estudio la adsorcion de NaF (uoruro desodio) y HF (uoruro de hidrogeno) sobre las supercies de TiO2 (101) anatasa y TiO2(110) rutilo, observando mayores energas de adsorcion en ambos casos sobre el polimorforutilo. A excepcion del HF sobre anatasa, estas moleculas sufren disociacion al adsorberse enlas supercies respectivas. Se llevo a cabo el analisis de la carga Bader para todos los sistemasestudiados a n de cuanticar la transferencia de carga entre la supercie y el adsorbato.En todos los casos, la supercie de rutilo adquirio carga positiva favoreciendo la adsorciondel uor. Estos resultados concuerdan con los obtenidos de manera experimental donde laremediacion de uoruros mediante TiO2 fue solo del tipo adsortivo y no por fotocatalisis,siendo la estructura rutilo la que mostro mayor actividad en el rango de concentracionesestudiadas experimentalmente [3].