Hidrogel de quitosano modificado con níquel (II): un sorbente híbrido para la eliminación de aniones fosfato del agua

Área de la Ciencia:

• Ciencias del medio ambiente
• Ciencias de los materiales
• Química

Sus antecedentes:

• La contaminación por fosfatos en soluciones acuosas plantea importantes riesgos para el medio ambiente.
• Se necesitan sorbentes eficientes y rentables para la eliminación de fosfatos.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar y caracterizar un nuevo sorbente de quitosano modificado por níquel (CsNi) para la eliminación de fosfatos.
• Evaluar la capacidad de absorción y la eficiencia del CsNi en diversas condiciones.

Principales métodos:

• Espectroscopia infrarroja con transformación de Fourier (FTIR) y espectroscopia de fotoelectrones de rayos X (XPS) para el análisis estructural.
• Experimentos de sorción por lotes para determinar las condiciones y la capacidad óptimas.
• Modelado isotérmico de sorción (Freundlich, Redlich-Peterson, Hill, Sips, Toth, Khan) para comprender el mecanismo.

Principales resultados:

• El CsNi demostró una alta capacidad de absorción de fosfato superior a 62,5 mg/g con una eficiencia de eliminación del 73% en condiciones óptimas.
• Los datos de equilibrio se ajustaron a múltiples modelos isotérmicos, lo que indica mecanismos de sorción complejos más allá de la formación de una sola capa.
• La sorción de fosfato implica la atracción electrostática, la formación de complejos con especies de níquel (II) y el enlace de hidrógeno con grupos amino de quitosano.

Conclusiones:

• El nuevo sorbente CsNi presenta un excelente rendimiento para la eliminación de fosfatos de las soluciones acuosas.
• Los hallazgos ponen de relieve el potencial del hidrogel de CsNi como un material prometedor para la remediación del agua.