Efectos de los Grupos de Ácido Fosfónico y el Contenido de Anillo de Benceno en el Comportamiento de Cristalización y...

Área de la Ciencia:

• Ciencia de Materiales; Radioquímica; Química Verde

Sus antecedentes:

• La separación del torio (Th) de los residuos nucleares es fundamental.
• Los grupos fosfonato exhiben afinidad selectiva por el torio.
• Los cristales orgánicos iónicos (IOC) ofrecen propiedades ajustables para la adsorción.

Objetivo del estudio:

• Sintetizar y caracterizar nuevos IOC para la adsorción selectiva de torio.
• Investigar el efecto de la cobertura del grupo fosfonato y las modificaciones estructurales en el rendimiento de la adsorción.
• Elucidar el mecanismo de adsorción utilizando métodos experimentales y computacionales.

Principales métodos:

• Síntesis verde de tres IOC (TP-Py, BPBP-Py, PMBP-Py) con diversas coberturas de fosfonato.
• Caracterización mediante mapeo EDX, FTIR, XPS y cálculos DFT.
• Evaluación del rendimiento de adsorción para la separación y el enriquecimiento de torio.

Principales resultados:

• BPBP-Py mostró una notable separación de torio (STh-U = 6,77) y un alto enriquecimiento (Qe = 467 mg/g).
• Las propiedades de los IOC, incluida la hidrofilicidad y la ocupación del sitio, se ajustaron mediante grupos fosfonato y anillos de benceno.
• Los átomos de oxígeno y fósforo del grupo fosfonato se identificaron como sitios de adsorción primarios a través de DFT.

Conclusiones:

• Los IOC sintetizados, en particular BPBP-Py, son eficaces para la adsorción selectiva de torio.
• El enriquecimiento del grupo fosfonato en la superficie del cristal mejora la capacidad de adsorción.
• Este estudio proporciona evidencia teórica y práctica para la adsorción selectiva de torio basada en fosfonato.