Diseño de nanomateriales a base de residuos de biomasa como una herramienta versátil para remediación de aguas

NATALIA SCHEVERÍN; MARÍA FERNANDA HORST; LASSALLE, VERONICA L.

Congreso; XIX Encuentro de superficies y materiales nanoestructurados; 2019

La contaminación de los recursos hídricos por vía natural o antropogénica es un problema que persiste y se acentúa. Las herramientas actuales para mitigar esta problemática han perdido eficiencia y en muchos casos conducen a la generación de nuevos residuos [1]. Por esto, es imperiosa la necesidad de contar con materiales más eficientes, de bajo costo y versátiles para eliminar contaminantes de distinto origen. El objetivo de este trabajo es obtener nanocompuestos basados en residuos de biomasa, en particular cáscaras de girasol, con y sin la incorporación de nanopartículas de magnetita con propiedades específicas para el tratamiento de aguas. Las ventajas más importantes asociadas a estos materiales derivan del uso de desechos y la posibilidad de fácil remoción del medio contaminado que ofrece la componente magnética [2]. Se prevé evaluar su potencial en la remoción de contaminantes como plomo, cadmio, arsénico y colorantes, de fuentes de agua de diverso origen. Fueron sintetizados tres materiales compuestos magnéticos a partir de la co-precipitación de las nanopartículas de magnetita sobre las cáscaras molidas. Se emplearon cáscaras previamente sometidas a tratamientos ácido (CA) y básico (CB), y sin tratar (CST). Todos los materiales se caracterizaron mediante FTIR, DRX, TEM y SEM. También se determinó el potencial Z, diámetro hidrodinámico, composición y área BET. Se realizaron ensayos de adsorción en batch empleando soluciones modelo de metales pesados (Pb y Cd), As y azul de metileno (AM) como ejemplo de colorante, sobre todos los materiales preparados. Se realizaron ensayos de estabilidad evaluando la integridad de los adsorbentes en las condiciones que simulan una muestra real. Se encontró que los materiales compuestos presentan buenas perspectivas para remediar, mediante adsorción, todos los contaminantes seleccionados (40 a 90% de eficiencia dependiendo del contaminante y el material compuesto). En la Figura 1.a se muestra a modo de ejemplo, el perfil de adsorción de As usando el compuesto preparado a partir de la cáscara sin tratar y nanopartículas de magnetita (CSTM). Se verificó que presentan buena capacidad de reuso, tal como se muestra en la Figura 1b que ilustra el % de remoción de AM a lo largo de 15 ciclos usando CSTM como adsorbente.