Caracterización de micro y nanopartículas de níquel sintetizadas a partir de un residuo industrial

FERNANDEZ J.R.; S. MARTÍNEZ STAGNARO; L. FERNÁNDEZ; R. ZYSLER; S. B. RAMOS

San Carlos de Bariloche

Congreso; 107° Reunión Asociación Física Argentina; 2022

Asociación Física Argentina

A partir de un residuo generado en una industria galvanoplástica de la Patagonia Norte de Argentina se obtuvieron partículas magnéticas micro y nano-métricas de níquel, empleando como técnica de síntesis precipitación química por óxido-reducción. Este tipo de tratamiento permite a su vez, reducir el níquel presente en un efluente residual proveniente de una industria electroless, el cual es altamente peligroso para la salud y el medioambiente. De esta manera se logra reducir el contenido de níquel tóxico del efluente, y valorizar el níquel recuperado en la producción de nanopartículas (NPs). En un estudio previo, y utilizando hipofosfito de sodio como agente reductor, fue posible reducir en hasta un 99,5% el níquel presente en el residuo industrial obteniéndose NPs de Ni utilizadas luego en la elaboración de fluidos magnetorreológicos [1]. La presencia de P identificada en la estructura de los materiales sintetizados conlleva un comportamiento paramagnético, con una baja componente ferromagnética atribuible al Ni.En el presente trabajo se realizó un tratamiento similar pero utilizando hidracina como agente reductor, con el fin de evitar la formación de NPs con contenido de fósforo e incrementar su carácter magnético. Por otro lado, las partículas obtenidas fueron modificadas superficialmente utilizando el surfactante aniónico dodecil-sulfato sódico (SDS) con la finalidad de estudiar la posible modificación en la carga superficial de las mismas, en vistas de potenciales aplicaciones en el campo de la remediación de aguas contaminadas tanto con moléculas orgánicas (cargadas positivamente), como en la remoción de metales pesados.La mencionada modificación se realizó siguiendo dos rutas: una primer ruta en la que se agregó el surfactante durante la etapa de precipitación del níquel a partir del residuo, y una segunda ruta partiendo de las partículas ya sintetizadas contactando las mismas con una solución de SDS en agitación durante 24 horas.Tanto las micro y nano-partículas obtenidas por precipitación química, como las obtenidas de las dos rutas de modificación orgánica se caracterizaron por espectrometría infrarroja (IR), difracción de rayos X (DRX), potencial zeta (PZ), realizándose finalmente ensayos de dispersión dinámica de luz (DSL) y la caracterización magnética a través de la medición de las curvas de magnetización. De ésta manera se caracterizó, en primera instancia las partículas primitivas, para luego comparar los resultados de éstas frente a las modificadas mediante las diferentes rutas de funcionalización; identificando: presencia del surfactante en la estructura, cambio en la carga superficial, distribución de tamaño y efecto del agregado de SDS en la dispersión en medio acuoso.Los resultados obtenidos evidencian una mejora significativa en la funcionalización efectuada mediante el contacto de las partículas ya sintetizadas con el surfactante (ruta 2) respecto a las obtenidas durante la precipitación química (ruta 1).Referencias:[1] Martinez Stagnaro S.Y., Mesquida C.D., Stábile F.M., Zysler R., Ramos S.B., Giaveno A. "Recovery and characterization of nickel particles by chemical reduction method from wastes generated in electroless industry”, J. of Hazardous Materials 376, 133-140, 2019.