jueves, 25 de marzo de 2021

Sílice mesoporosa magnética (Fе-MCM-41-A) como adsorbente de antibióticos: rendimiento, cinética y mecanismo


En años recientes, la contaminación por antibióticos de aguas residuales industriales se ha incrementado, así como de cuerpos de agua dedicados a la acuicultura. Debido a su impacto en el medio ambiente y la salud, la eliminación de antibióticos del agua es un problema que requiere solución. 


Un equipo de científicos chinos depositó nanopartículas magnéticas de hierro sobre sílice mesoporosa (Fe-MCM-41-A), y aplicó el material resultante para la adsorción de oxitetraciclina (OTC) a partir de una solución acuosa. Estudiaron los efectos de los iones competidores, como Na+, Ca2+ y Cu2+ en el proceso de adsorción a diferentes pH.

 

Por microscopía electrónica de transmisión del material sintetizado se demostró que el adsorbente Fe-MCM-41-A tiene canales hexagonales que facilitan la transferencia de masa durante la adsorción. La adsorción de OTC al Fe-MCM-41-A ocurre rápidamente y su capacidad máxima de adsorción es de 625.90 mg g−1. Las nanopartículas de hierro soportadas tienen propiedades magnéticas y, por lo tanto, después de la reacción, se puede separar al adsorbente de la solución mediante la acción de un campo magnético.

 

La reacción entre la OTC y las nanoparticulas de Fe-MCM-41-A ocurre mediante la formación de complejos en la superficie interna. La presencia del ion Na+ no tuvo un efecto significativo. El efecto promocional del Ca2+ en la adsorción fue bajo en condiciones ácidas y neutrales, pero aumentó a mayor pH. El Cu2+ siempre redujo la eficiencia de eliminación de la OTC.

 

Los autores ofrecen un modelo de adsorción de la OTC al Fe-MCM-41-A que incluye complejos de superficie, intercambio iónico, enlace-π –catiónico, enlace de hidrógeno y la hidrofobicidad del material.

 

Los resultados se publicaron recientemente en Scientific Reports

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