TECNOLOGÍAS SIMPLES Y BARATAS DE OXIDACIÓN AVANZADA PARA EL TRATAMIENTO DE EFLUENTES ACUOSOS COLOREADOS

RIAL, JULIANA BELEN

Bahía Blanca

Jornada; Quintas Jornadas de Ciencia y Tecnología de los Materiales; 2022

Universidad Nacional del Sur

El grupo de Catálisis (Plapiqui) se ha enfocado en la remediación de efluentes coloreados, evolucionando desde la aplicación de enzimas y sus biomiméticos, hacia los miméticos de enzimas basados en óxidos de hierro nanoparticulados. Con esta tesis, se busca desarrollar un sólido multicatalítico, aplicado en un sistema tipo Fenton heterogéneo, para la remoción de colorantes modelo (Rojo de Alizarina S, RAS, antraquinónico; y Naranja II, NII, azoico). Se estudiarán los sistemas de generación de radicales asociados a Fe2+/Fe3+ de la nano-magnetita, a un Single-atom nanozymes basado en un complejo de cobre [1], y a hematin, en contacto con H2O2. Como soporte, se incorpora quitosano en forma esférica, que dispone de grupos funcionales amino e hidroxilos permitiendo, también, la remoción de colorantes por adsorción. Asimismo, se explorará la incorporación de biomasa (derivada de la planta Araujia sericifera) en el soporte, comparando costo y eficiencia. Desde el comienzo de las actividades experimentales (nov-2021) se realizó un estudio preliminar acerca de la síntesis del sólido de base, constituido por quitosano-magnetita-tripolifosfato (TPP)-hematin. Las esferas de quitosano-magnetita se obtuvieron por co-precipitación química. El agente reticulante, TPP, fue seleccionado por ser no tóxico y de bajo costo. Se hallaron concentraciones óptimas de los precursores y se evaluaron aspectos técnicos: recipiente, ingreso de jeringa para el goteo de la solución de quitosano/sales de hierro y flujo de N2 durante la formación de magnetita. De este modo, se obtuvo un procedimiento de síntesis práctico y eficiente para generar esferas de tamaño en general homogéneo. Con el fin de optimizar parámetros de síntesis, se realizó un Diseño Experimental con tres factores: porcentaje de magnetita, porcentaje de hematin respecto a la masa del sólido y relación en masa de agente porógeno (Na2CO3):quitosano. El agente porógeno aumentaría la superficie expuesta del sólido [2]. Como variables de respuesta se definió la remoción de RAS y NII por adsorción a 30 °C durante 30 min bajo agitación magnética; la resistencia mecánica de las esferas; la proporción de esferas viables recuperadas; y la descomposición de H2O2 80 mM. Los resultados, al presente bajo análisis, muestran, a priori, que la composición óptima para la adsorción de RAS y NII difiere, siendo el colorante azoico más difícil de remover. Además, la porosidad generada permitió mayor porcentaje de adsorción de RAS. Posteriormente, sobre la composición óptima del sólido para cada colorante, se estudiará el agregado de agentes espaciadores que formarán parte de complejos de Cu2+, entre hematin y la superficie de la esfera.