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Eliminación de herbicidas y metales pesados en aguas mediante el uso de hidróxidos dobles laminares
| Content Provider | Semantic Scholar |
|---|---|
| Author | Millan, Gustavo Segura Ángeles, María De Los |
| Copyright Year | 2016 |
| Abstract | RESUMEN DE LA TESIS DOCTORAL DE D./Da Ma Angeles Gonzalez Millan 1. Introduccion o motivacion de la tesis La tesis doctoral aborda la tematica de la contaminacion de las aguas superficiales y subterraneas por la presencia de sustancias toxicas como problema ambiental grave y que ha provocado una considerable alarma social ya que afecta a los ecosistemas terrestres y acuaticos y a la salud humana [1,2]. Por ello, surge la necesidad de desarrollar metodologias de remediacion para la eliminacion de contaminantes quimicos de distinta naturaleza, entre ellas la adsorcion de pesticidas y metales pesados y la electro-deposicion de metales. Los hidroxidos dobles laminares (HDLs) o compuestos tipo hidrotalcita (HT), siendo materiales muy versatiles, han mostrado tener excelentes propiedades adsorbentes y por tanto descontaminantes gracias a sus caracteristicas estructurales y superficiales [3-7]. Ademas, la modificacion de su espacio interlaminar mediante la incorporacion de aniones organicos hace posible la adsorcion de contaminantes de baja polaridad (herbicidas) a traves de interacciones hidrofobicas, asi como de cationes metalicos via formacion de complejos con el anion humato [8]. El estudio de la cinetica y termodinamica de la adsorcion en diferentes HDLs, ademas de la competicion con otras especies presentes en disolucion juegan un papel determinante para entender el comportamiento y destino de estos contaminantes en el medio ambiente. Por otro lado, el reciente uso de los HDLs como anodos en baterias de Zn-Ni ha despertado el interes de estos materiales en el campo de la electroquimica [9,10]. En nuestro caso, la incorporacion de los HDLs como componentes de los electrodos nos permite depositar electroquimicamente cationes metalicos procedentes de una disolucion contaminada (electrolito) inmovilizandolos en la superficie de forma estable e incrementando la eficiencia de este proceso debido a la reduccion de reacciones secundarias. 2. Contenido de la investigacion La metodologia y el plan de trabajo seguido durante el desarrollo de esta tesis doctoral ha sido el siguiente: En primer lugar, se ha llevado a cabo la sintesis y caracterizacion estructural de adsorbentes basados en HDLs (con aniones inorganicos y modificados por la incorporacion de aniones organicos en sus espacios interlaminares) y evaluacion de sus propiedades adsorbentes para pesticidas tales como linuron, 2,4-DB y metamitron, todos ellos con propiedades fisicoquimicas diversas y pertenecientes al grupo de los herbicidas, y para los metales pesados cobre, plomo y cadmio. Los HDLs preparados fueron ZnAl-CO3 y MgAl-Cl, donde aniones organicos como caprilato y humato (carga laminar variable) se incorporaron mediante intercambio ionico a la HT compuesta por Mg y Al. En segundo lugar, se realizaron los experimentos de adsorcion. Se determinaron las condiciones optimas para la adsorcion de los contaminantes, tales como relacion solido/disolucion, tiempo de contacto (cineticas de adsorcion), pH, temperatura y concentracion de contaminante (isotermas de adsorcion). La cantidad adsorbida de pesticida se determino por UV-Vis, mientras que la cantidad adsorbida de los metales por espectroscopia de absorcion atomica. La obtencion de isotermas de adsorcion de los distintos adsorbatos a los adsorbentes permitio evaluar la afinidad y la fuerza de las interacciones, mientras que el uso de tecnicas espectroscopicas (espectroscopia de infrarrojos y difraccion de rayos X) ayudo a proponer posibles mecanismos de interaccion. La presencia de otras especies presentes en disolucion tambien fue estudiada (cineticas de competencia de metales). En el caso de los pesticidas un estudio de desorcion fue llevado a cabo con el objetivo de estudiar la posibilidad de reciclado del adsorbente. En tercer lugar, una nueva estrategia de eliminacion de metales fue puesta a punto. La incorporacion de los HDLs como componentes de los electrodos (sustratos) nos permitio depositar electroquimicamente plomo y cadmio. Para ello, diversos parametros de la celda electroquimica se optimizaron previamente (proporcion de aditivos, contenido del sustrato, concentracion de electrolito, colector usado, area del electrodo, corriente, control de reacciones secundarias, etc.). Posteriormente, la deposicion de ambos cationes metalicos en HDLs de distinta composicion (ZnAl-CO3 y MgAl-H, siendo H humato) se realizo con exito. Tras el proceso de deposicion, se investigo la posibilidad de recuperacion y concentracion de dichos metales depositados mediante oxidacion de los mismos con el fin de utilizarlos para otros fines industriales. La caracterizacion de los electrodos tras el proceso electroquimico nos permitio conocer los mecanismos de reaccion que habian tenido lugar en el proceso de oxidacion. Finalmente, los resultados obtenidos fueron difundidos a traves de diversos articulos en revistas cientificas internacionales de reconocido prestigio y en congresos nacionales e internacionales. Ademas, varias noticias de caracter divulgativo se publicaron en periodicos de Cordoba. 3. Conclusion La adsorcion y la electro-deposicion han supuesto alternativas prometedoras para disminuir los niveles de contaminacion de aguas contaminadas. Mediante el uso de materiales tipo hidrotalcita, los cuales son baratos, faciles de sintetizar [11] y no introducen componentes extranos en los sistemas naturales que van a ser tratados, fue posible eliminar especies potencialmente peligrosas (pesticidas y metales pesados) obteniendose altas eficiencias en ambos procesos incluso a altas concentraciones, logrando con ello minimizar su impacto ambiental. |
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| Page Count | 1 |
| File Format | PDF HTM / HTML |
| Alternate Webpage(s) | https://helvia.uco.es/bitstream/handle/10396/13489/2016000001426.pdf?isAllowed=y&sequence=1 |
| Language | English |
| Access Restriction | Open |
| Content Type | Text |
| Resource Type | Article |
