Adsorción de minociclina en SiO2 mesoporoso . Efecto de la presencia de Fe2O3 soportado en la matriz silícea en las propiedades de adsorción

MAXIMILIANO BRIGANTE; MARCELO AVENA

Rosario

Congreso; XVIII Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2013

AAIFQ

Introducción La contaminación ambiental a través del uso de fármacos ha representado una amenaza potencial para los seres humanos, animales y plantas desde principios del siglo XXI ya que muchos de estos compuestos son solubles en agua y resistentes a la degradación química y biológica. Por ese motivo, la síntesis de nuevos materiales para la eliminación de fármacos y otros contaminantes ha concentrado la atención en los últimos años, principalmente de sólidos con área superficial y tamaño de poro elevados. El dióxido de silicio (SiO2) cumple con estos requisitos, aunque es conocido que su reactividad frente a moléculas hidrofílicas depende fuertemente de las condiciones de síntesis y de su funcionalización mediante la incorporación de metales y/o óxidos metálicos sobre su superficie1. Objetivos El objetivo de este trabajo es estudiar la adsorción, en condiciones dinámicas y de equilibrio, del antibiótico minociclina (MC) en materiales mesoporosos de SiO2 y Fe2O3-SiO2. Los datos obtenidos a una variedad de pH, fuerzas iónicas, temperaturas serán utilizados para dilucidar el mecanismo que gobierna el proceso de adsorción y los factores que promueven o previenen el mismo. Resultados y Conclusión Los resultados obtenidos muestran que a partir de la síntesis del SiO2 y Fe2O3-SiO2 se obtienen sólidos con estructura mesoporosa, conformadas por esferas amorfas polidispersas de 3 μm de diámetro y áreas superficiales superiores a 630 m2g-1. La síntesis de estos materiales fue llevada a cabo a través de un método hidrotermal, utilizando tetraetoxisilano (TEOS) y nitrato férrico como precursores de SiO2 y Fe2O3 respectivamente, y una mezcla de los surfactantes tosilato de cetiltrimetilamonio y Pluronic F68, la cual actúa como agente ?direccionador? de la estructura mesoporosa. Los resultados obtenidos revelan también que la adsorción de MC en ambos adsorbentes es rápida y fuertemente dependiente del pH, aumentando al disminuir el pH de 9,5 a 4,4. Sin embargo, el Fe2O3 soportado sobre SiO2 mejora significativamente su capacidad adsortiva, aunque esto parece traer aparejado un cambio en el mecanismo de adsorción. De hecho, la adsorción de MC en SiO2 disminuye con la fuerza iónica mientras que no es afectada por variaciones en la temperatura, relacionado a interacciones electrostáticas y/o formación de enlaces de hidrógeno entre los grupos funcionales del antibiótico y del SiO2. Por otra parte, la adsorción de MC en Fe2O3-SiO2 aumenta al aumentar la temperatura de 5 a 45ºC mientras que no se observan cambios apreciables a diferentes concentraciones de KCl, relacionado principalmente a la formación de complejos de esfera interna entre el antibiótico y los sitios activos del óxido de hierro.