Síntesis y caracterización de un nanocompuesto basado en hidroxiapatita y nanopartículas de magnetita para la remediación de fluoruros

SCHEVERIN, VERÓNICA N.; SCHMIDT, LUCÍA; DIAZ, ELISA M. ; HORST, MARÍA F.; LASSALLE, VERÓNICA L.

Bahía Blanca

Congreso; XXII Encuentro de Superficies y Materiales Nanoestructurados; 2023

INQUISUR

Las altas concentraciones de fluoruros (F-) en aguas subterráneas representan una problemática global que afecta la calidad y disponibilidad de los recursos hídricos. En este sentido, los procesos de adsorción se presentan como una tecnología prometedora para la remediación de aguas contaminadas. En particular, la hidroxiapatita se ha identificado como un adsorbente eficiente para la adsorción de fluoruros. En este contexto, el objetivo principal de este trabajo fue sintetizar y caracterizar un nanocompuesto basado en hidroxiapatita y nanopartículas de magnetita (HApM1) para su utilización como adsorbente de fluoruros.La síntesis del nanocompuesto HApM1 se llevó a cabo mediante una metodología de síntesis hidrotermal, utilizando una proporción nominal de 3.8% de óxido de hierro. Para ello, a una cantidad apropiada de solución de Ca(NO3)2 se le añadió NH4H2PO4 y se ajustó el pH a 12 con NaOH, seguido de la adición de una solución de Fe3+/Fe2+ con una relación molar de 2/1. Finalmente, la dispersión obtenida se llevó a un reactor hidrotermal a una temperatura de 140ºC durante 24 horas. El material resultante fue separado, purificado y secado para su posterior caracterización.La caracterización del HApM1 se realizó utilizando técnicas como FTIR, DRX, TEM y SEM. También se determinó el potencial Z y diámetro hidrodinámico. Los resultados revelaron la presencia de magnetita, maghemita y goethita con tamaños de partículas en el rango de los nanómetros. La capacidad de adsorción de fluoruros (Q) del HApM1 se evaluó mediante ensayos en batch, y se observó un rápido aumento en la capacidad de adsorción durante los primeros minutos, alcanzando el equilibrio a los 120 minutos. La capacidad de adsorción registrada en condiciones de equilibrio fue de 2.27 mg F- g-1ads.Además, se aplicaron modelos cinéticos para describir el mecanismo de adsorción de F- sobre el HApM1, y se encontró que el modelo de pseudo segundo orden se ajustaba adecuadamente a los datos experimentales. Asimismo, se evaluó la eficiencia de adsorción del nanocompuesto en una muestra de agua subterránea con concentraciones elevadas de F- (12 mg L-1). Aunque HApM1 demostró una alta capacidad de remoción de fluoruros (>55%), no se logró alcanzar el nivel máximo permitido de 1.5 mg L-1 establecido por el Código Alimentario Argentino [1].Los resultados obtenidos indican que el nanocompuesto HApM1 muestra buenas perspectivas para la remediación de fluoruros en aguas subterráneas. Sin embargo, se evidencia la necesidad de seguir optimizando las condiciones de aplicación para lograr reducir las concentraciones de fluoruros por debajo de los límites establecidos en muestras de agua subterráneas.REFERENCIA