Estudio mecanicista de la adsorción selectiva de As (V) por un adsorbente a base de diatomita con impresión de iones...

Área de la Ciencia:

• Química del medio ambiente
• Ciencias de los materiales
• Ciencia de la adsorción

Sus antecedentes:

• La contaminación por arsénico en el agua plantea importantes riesgos para la salud.
• El desarrollo de adsorbentes selectivos y eficientes para la eliminación del arsénico es crucial.
• Los métodos existentes a menudo carecen de selectividad y capacidad para las especies de arsénico.

Objetivo del estudio:

• Síntesis y caracterización de un nuevo adsorbente con impresión iónica para la eliminación selectiva de arsénico ((V) [As ((V)).
• Investigar la capacidad de adsorción, la selectividad y el mecanismo del adsorbente desarrollado.
• Proporcionar información sobre el reconocimiento selectivo de los oxyaniones utilizando materiales con impresión iónica.

Principales métodos:

• Técnica de impresión de iones en la superficie utilizando diatomita porosa (DE) y ácido 4-picolínico (4-PA).
• Experimentos de adsorción selectiva para determinar la capacidad de adsorción y los coeficientes de selectividad
• Caracterización mediante FTIR, SEM-EDS y XPS.
• Cálculos de la Teoría Funcional de la Densidad (DFT) para aclarar los mecanismos de unión.

Principales resultados:

• El adsorbente As{V}-IID alcanzó una capacidad de adsorción de 62,78 mg/g para As{V} a un pH de 4,0.
• Se observó una alta selectividad para As (V) frente a Cr (VI) (K=12.14) y Mo (VI) (K=27.79).
• La adsorción siguió la cinética de pseudo segundo orden y los modelos de Langmuir, con grupos que contienen nitrógeno identificados como sitios de unión clave.

Conclusiones:

• El adsorbente As(V) -IID exhibe un excelente rendimiento para la eliminación selectiva de As(V) de las soluciones acuosas.
• Los cálculos de DFT confirmaron la unión selectiva de As(V) a través de la complejación con grupos funcionales que contienen N.
• Este estudio ofrece información valiosa sobre el diseño de adsorbentes con impresión iónica para la eliminación eficiente de oxyaniones.