Un biochar bifuncionalizado que trasciende la repulsión electrostática a través de dominios catiónicos localizados...

Área de la Ciencia:

• Ciencias Ambientales; Ciencia de Materiales; Electroquímica

Sus antecedentes:

• La contaminación por antimonio en el agua presenta riesgos para la salud pública.
• Se necesitan tecnologías de remediación eficientes y de aplicación generalizada.
• Los métodos existentes pueden carecer de selectividad o estabilidad.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un adsorbente compuesto para la eliminación selectiva de antimonio pentavalente (Sb(V)).
• Investigar el rendimiento del adsorbente en diversas condiciones.
• Explorar la reutilización del adsorbente gastado para la valorización de recursos.

Principales métodos:

• Fabricación de un adsorbente compuesto de doble molécula (Lc@PPLB) utilizando biochar derivado de lignina, polietilenimina (PEI) y L-cisteína.
• Experimentos de adsorción para determinar la capacidad, selectividad y estabilidad.
• Cálculos de Teoría de Funcionales de Densidad (DFT) para dilucidar el mecanismo de adsorción.
• Reutilización del adsorbente cargado de Sb como ánodo para baterías de iones de sodio.

Principales resultados:

• El adsorbente Lc@PPLB logró una alta capacidad máxima de adsorción de 566,3 mg/g a pH 3.
• Demostró alta selectividad, rendimiento robusto en agua real y >90% de eficiencia después de diez ciclos.
• Los cálculos de DFT confirmaron un mecanismo de adsorción sinérgico.
• El adsorbente reutilizado entregó una capacidad estable de 203,9 mAh/g en baterías de iones de sodio después de 200 ciclos.

Conclusiones:

• El adsorbente desarrollado ofrece una solución eficiente y estable para la remediación de Sb(V).
• Un mecanismo sinérgico mejora la eliminación de antimonio.
• La reutilización del adsorbente gastado en ánodos de baterías presenta una estrategia viable de economía circular.
• Este enfoque integrado combina la remediación ambiental con la utilización sostenible de recursos.