USO Y REUTILIZACION DE UNA SÍLICE MESOPOROSA ORDENADA AMINO-FUNCIONALIZADA EN LA ADSORCIÓN DE Cr(VI) ACUOSO

P.P. MARTIN; J. F. BENGOA; S.G. MARCHETTI; N. FELLENZ

Concepción

Congreso; 15 Congreso internacional de metalurgia y materiales-CONAMET/SAM 2015; 2015

Departamento de ingeniería de materiales-Universidad de Concepción

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 controlables, 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 su capacidad adsorbente, sino también por la 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 (IV) 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 aminopropilo. El sólido híbrido orgánico/inorgánico presentó una elevada capacidad de adsorción hacia Cr (IV) (87.1 mg.g-1 de material) ajustándose los datos de los ensayos de adsorción con el modelo de isoterma de Langmuir. Los ciclos de reutilización del sólido constaron de cuatro 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 cuatro 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.