Eliminación sostenible del diclofenaco de los efluentes acuosos utilizando carbón activado derivado de residuos de...

Área de la Ciencia:

• Química del medio ambiente Química del medio ambiente
• Ciencia de los materiales Ciencia de los materiales.
• Ingeniería Química Ingeniería Química.

Sus antecedentes:

• Los productos farmacéuticos como el diclofenaco sódico contaminan las fuentes de agua.
• La eliminación efectiva de productos farmacéuticos de las aguas residuales es crucial para la protección del medio ambiente.
• El desarrollo de adsorbentes sostenibles a partir de materiales de desecho es un área de investigación activa.

Objetivo del estudio:

• Para sintetizar carbón activado a partir de polietileno tereftalato (PET) para la eliminación del diclofenaco sódico.
• Para investigar la eficacia de los diferentes agentes activadores (KOH, ZnCl2, H3PO4).
• Determinar las condiciones óptimas para el tratamiento de aguas residuales utilizando el adsorbente de mejor rendimiento.

Principales métodos:

• Síntesis de carbón activado a partir de PET utilizando KOH, ZnCl2 y H3PO4.
• Experimentos de adsorción para evaluar la eficiencia de eliminación del diclofenaco sódico.
• Microscopía electrónica de barrido (SEM) para el análisis de la morfología de la superficie.
• Análisis Brunauer-Emmett-Teller (BET) para la determinación del área de la superficie.
• Modelado cinético e isotérmico para comprender los mecanismos de adsorción.

Principales resultados:

• La activación de H3PO4 dio como resultado carbón activado con el mayor área de superficie (542.97 m2/g) y tamaño de poro (15.3-120 nm).
• La relación de activación óptima de H3PO4 (2:1) produjo una alta capacidad de adsorción de 34,06 mg/g para el diclofenaco sódico.
• La capacidad de adsorción puede alcanzar unos 200 mg/g en condiciones óptimas (25 °C durante 25 minutos).
• Los análisis SEM y BET confirmaron la estructura porosa y la gran superficie, que se correlaciona con un alto rendimiento de adsorción.

Conclusiones:

• El carbón activado derivado del PET, particularmente cuando se activa con H3PO4, es un adsorbente prometedor para la eliminación del diclofenaco sódico.
• Las condiciones optimizadas mejoran la capacidad de adsorción, lo que sugiere un potencial para el tratamiento de aguas residuales industriales.
• El estudio demuestra un enfoque sostenible para la valorización de residuos y la remediación de contaminantes.