MATERIALES NANOCOMPUESTOS BASADOS EN SILICE MESOPOROSA PARA LA ADSORCIÓN DE ARSÉNICO

L. YOHAI; PROCACCINI, RAÚL ARIEL; ABSUSALAM UHEIDA; PELLICE, SERGIO ANTONIO

Mar del Plata

Jornada; JONICER; 2017

JONICER

La presencia de arsénico (As) en el agua es un problema serio de salud pública y de importancia a nivel mundial debido a su poder carcinógeno y neurotóxico. La presencia de arsénico en el agua causa intoxicación gradual. El Hidroarsenicismo Crónico Regional Endémico (HACRE), es una enfermedad con antecedentes en nuestro país, la cual es producida por el consumo sistemático de agua con concentraciones mayores a 0,01 mg L-1 de As [1]. Entre las metodologías utilizadas para remover el As del agua, el proceso de adsorción es el mayormente utilizado debido a su facilidad de implementación y eficiencia. El desarrollo de materiales nanoestructurados híbridos orgánico-inorgánicos como la sílice mesoporosa resulta de gran interés debido a su aplicación potencial en adsorción selectiva y capacidad de funcionalización con moléculas específicas gracias a la gran área superficial y uniformidad de sus poros. En este sentido, se estudió la adsorción de As (V) a partir de materiales nanoestructurados como la sílice mesoporosa del tipo MCM-41. El estudio se llevó a cabo sobre tres sistemas diferentes: (1) nanopartículas de sílice mesoporosa funcionalizadas (NP-PEI), (2) nanocompuestos obtenidos a partir de nanofibras electrohiladas de poliacrilonitrilo con NP-PEI enlazadas covalentemente (PAN/NP-PEI) y (3) PAN/NP-PEI modificadas con Fe (III) (PAN/NP-PEI-Fe). La concentración de As (V) ensayada fue 1 mg L-1 a pH 8. Los ensayos de adsorción se llevaron a cabo bajo agitación orbital. Las técnicas de caracterización utilizadas fueron espectroscopia de infrarrojo (IR), potencial zeta, microscopía electrónica de barrido (SEM) y microscopía electrónica de transmisión (TEM). Para cuantificar la concentración de As (V) se utilizó la técnica espectroscopia de plasma inducido (ICP-OES). En la figura se muestra una fotografía obtenida por SEM de las nanopartículas enlazadas al soporte de nanofibras. Los resultados evidencian una eficiencia máxima del 53% en la adsorción de As (V) con NP-PEI, mientras que para el sistema PAN/NP-PEI disminuye a 20%; esto demuestra que las nanopartículas son las responsables de la adsorción del As (V) en lugar del soporte utilizado. Sin embargo, la modificación con Fe (III), sistema PAN/NP-PEI-Fe, permitió que el nivel de arsénico presente, luego de 30 min de adsorción, se redujera a niveles por debajo del límite de detección del equipo, representando una adsorción del 100%.