Sol-Gel sintetizado CuFe2O4Biocarbono modificado derivado de desechos de té para la eliminación eficiente de Ni:...

Área de la Ciencia:

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

Sus antecedentes:

• La contaminación por níquel (Ni) en el agua plantea importantes riesgos para el medio ambiente y la salud.
• El desarrollo de adsorbentes eficientes y sostenibles para la eliminación de metales pesados es crucial para la remediación del agua.

Objetivo del estudio:

• Sintetizar y caracterizar un nuevo adsorbente magnético para la eliminación de iones Ni (II).
• Evaluar el rendimiento de adsorción y el potencial de regeneración del material desarrollado.
• Explorar la aplicación de la red neuronal artificial (ANN) para predecir la eficiencia de la eliminación.

Principales métodos:

• Método de sol-gel utilizado para el recubrimiento de nanopartículas de ferrita de cobre (CuFe2O4) sobre el carbón biológico derivado de los residuos de té elaborado.
• Experimentos de adsorción llevados a cabo para evaluar la eliminación del Ni (II) bajo pH variable, el tiempo de contacto, la dosis del adsorbente y la concentración inicial de Ni (II).
• Estudios de desorción realizados con ácido clorhídrico (HCl) para la evaluación de la regeneración.
• Modelos isotérmicos, cinéticos y ANN aplicados para analizar los mecanismos de adsorción y predecir el rendimiento.

Principales resultados:

• El carbón modificado con CuFe2O4 demostró una cinética de adsorción rápida, alcanzando el equilibrio en aproximadamente 15 minutos.
• Se observó una alta eficiencia de eliminación de Ni (II) en un amplio rango de pH, incluido el pH natural (5.6).
• Se logró una capacidad de adsorción máxima de 232,6 mg g−1, superando a muchos adsorbentes existentes.
• Casi el 100% de la recuperación de Ni (II) se logró mediante desorción con 1,0 M HCl, lo que indica una excelente regenerabilidad.
• El modelo ANN mostró una fuerte concordancia con los datos experimentales para predecir la eficiencia de la eliminación de Ni (II).

Conclusiones:

• El biocarbón de residuos de té modificado con CuFe2O4 es un adsorbente altamente eficaz y regenerado para la eliminación del Ni (II) de las soluciones acuosas.
• El material desarrollado ofrece un enfoque sostenible y rentable para el tratamiento de aguas residuales.
• El estudio pone de relieve el potencial de los compuestos magnéticos a base de biocarbono en la remediación del medio ambiente.