DESARROLLO DE HIDROCHARS ACTIVADOS COMO ADSORBENTES DE COLORANTES BASICOS EN AGUAS CONTAMINADAS

FERNANDEZ, M.E.; LEDESMA, B.; ROMAN, S.; BONELLI, P.R.; CUKIERMAN, A.L.

Cordoba

Taller; III Taller Argentino de Ciencas Ambientales; 2014

Introducción: Las ventajas de revalorizar residuos biomásicos generados en procesos agro-industriales han impulsado estudios para su utilización como precursores de adsorbentes destinados a la eliminación de especies contaminantes del agua. Entre estos residuos, las cáscaras de naranjas descartadas de la industrialización de jugo son un residuo abundante y promisorio para el desarrollo de adsorbentes. Asimismo, el estudio de procesos novedosos y eco-amigables que permitan desarrollar estos materiales resulta de sumo interés. Entre ellos, la hidrocarbonización produce sólidos enriquecidos en carbono (hidrochars) mediante la conversión termoquímica de biomasa en un medio acuoso, a temperatura moderada (< 250ºC) y presión de saturación. La activación física de estos hidrochars, ya sea para desarrollar su porosidad incipiente o modificar la química superficial posibilitaría además orientar la adsorción hacia contaminantes con características específicas. Objetivos: Se busca desarrollar un adsorbente mediante hidrocarbonización y posterior activación física de un residuo agro-industrial (cáscaras de naranja) y ensayar su efectividad para la remoción de un colorante como contaminante modelo. Resultados: Se utilizaron cáscaras de naranja (Citrus sinensis), previamente secadas, molidas y tamizadas. Su hidrocarbonización se llevó a cabo a 200ºC, durante 20 hs y presión autogenerada en un autoclave (Berghof). El hidrochar obtenido se activó físicamente en flujo de CO2 a 750ºC (HC C750) o aire a 300ºC (HC A300) y se caracterizó química, textural y morfológicamente. HC C750 resultó mayoritariamente microporoso y de carácter básico, mientras que HC A300 presentó mayor área superficial (SBET= 499 m2/g) y carácter ácido. Ambos materiales mostraron en su superficie la formación de micro-partículas esferoidales relacionadas a la degradación de la celulosa. Se llevaron a cabo ensayos batch de adsorción de un colorante modelo (azul de metileno) en solución acuosa a dos pH diferentes. Se observó una marcada diferencia en la efectividad de adsorción del colorante, que estaría relacionada tanto con la accesibilidad del mismo a los poros de los adsorbentes como también a las modificaciones de la química superficial de los hidrochars activados. Conclusiones: La hidrocarbonización de las cáscaras de naranja produce un material cuya activación da lugar a adsorbentes para la remoción efectiva de contaminantes. HC A300 presenta potencialidad para la remoción de colorantes de tipo básico.