Remoción de arsénico mediante el uso de nanopartículas de NdFeO3 funcionalizadas con biofilm de Microbacterium oxydans AE038-20

SPUCHES CECILIA; LASCANO GONZALO; ROMERO CINTIA M; GÓMEZ MARIA I; FERRERO MARCELA

Jornada; III Jornadas de Microbiología del NOA sobre temáticas específicas del NOA; 2019

El arsénico (As) es un elemento altamente tóxico que puede encontrarse de forma natural enel agua de algunas zonas de la región del NOA. Dicho metal está sujeto a una amplia gamade transformaciones biogeoquímicas que implican la participación de numerosas bacterias.La habilidad de los microorganismos de congregarse en biofilms y el uso de nanotecnologíaspuede ser un gran aporte para el diseño de nuevas estrategias para la remoción del arsénicoo su transformación en formas menos tóxicas. Estudios preliminares determinaron queMicrobacterium oxydans AE038-20 es capaz de formar biofilm, metabolizar compuestosorgánicos del As y de oxidar parcialmente As(III) a As(V). El óxido mixto de hierro y neodimio,NdFeO3, es un material magnético, nanocristalino, que ha demostrado importantespropiedades para la adsorción del arsénico en sus formas iónicas. El objetivo de este trabajoes preparar un sistema de nanopartículas de NdFeO3 como soporte para el biofilm deMicrobacterium oxydans AE038-20 y estudiar los efectos del mismo en la remoción de As3+del agua. Se sintetizó el óxido NdFeO3 a partir del precursor Nd[Fe(CN)6]·4H2O pordescomposición térmica en un horno mufla a 700°C. La caracterización del óxido se realizómediante DRX de polvos, IR, SEM y medidas de potencial Z. A fin de optimizar la interacciónde las nanopartículas de NdFeO3 con el biofilm de Microbacterium oxydans AE038-20 seutilizó el software MINITAB 17. Las variables que se analizaron en el diseño experimentalfueron: cantidad de nanopartículas de NdFeO3, concentración de NaAsO2, pH, temperatura,fuerza iónica y presencia del biofilm bacteriano. Se obtuvieron nanopartículas de NdFeO3exitosamente. Los cristales formados pertenecen al sistema cristalino ortorrómbico, (G.E.Cmcm), parámetros de red a=5,5887, b=7,7699, c=5,4553, α=β==90. En el espectro IRobtenido se evidenció banda correspondiente al estiramiento Metal-O a 559 cm-1. El PZCobtenido fue a un pH de 4,5 para el NdFeO3 en 0,01M de KCl. El sistema formado por elNdFeO3 y el biofilm bacteriano demostró, mediante ETAAS, disminuir la concentración de Asen la mezcla de reacción, siendo el mayor porcentaje de remoción igual al 82,9%. El análisisestadístico de los datos obtenidos determinó que los parámetros significativos dentro delproceso de adsorción son el pH y la fuerza iónica. La presencia del biofilm permitió labiotransformación del arsénico observando la presencia de As3+ y As5+ luego del tratamientocon el sistema de remoción diseñado, donde las células de Microbacterium oxydans AE038-20 contribuirían al efecto observado.