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Eliminación eficiente de fármacos no- biodegradables en el agua mediante adsorción sobre carbones de estructura porosa

27/08/2020

Eliminación eficiente de fármacos no- biodegradables en el agua mediante adsorción sobre carbones de estructura porosa



AUTORES
 
S. Álvarez-Torrellas1, M. Munoz2, J. Glásel3, Z.M. de Pedro2, C.M Dominguez1, J. García1, B.J.M. Etzold3, J.A. Casas2
 
1. Grupo de Catálisis y Operaciones de Separación, Departamento de Ingeniería Química, Universidad Complutense de Madrid, Avda. Complutense s/n 28040, Madrid, España.

2. Sección de Ingeniería Química, Facultad de Ciencias, Universidad Autónoma de Madrid, Campus de Cantoblanco, 28049, Madrid, España.

3. Technische Universitát Darmstadt, Ernst-Berl-Institut fúr Technische und Makromolekulare Chemie, Karolinenpl. 5, 64289, Darmstadt, Germany.
 
Artículo presentado en el XIII Congreso de META 2018 en León
 

RESUMEN
 
En este trabajo se ha evaluado el uso de materiales carbonosos preparados a partir de carburos metálicos (CDCs, Carbide-Derived Carbons) como adsorbentes altamente eficientes en la eliminación de fármacos presentes en las aguas.
 
Los CDCs fueron obtenidos a partir de carburo de titanio en un intervalo de temperaturas de 800 a 1400 oC empleando cloro como agente reactivo. Se determinaron las propiedades texturales, químicas y morfológicas de los materiales y fueron usados en la adsorción de dos contaminantes farmacéuticos (diclofenaco (DCF) y metronidazol (MNZ)) en disolución acuosa.
 
Se encontró que la superficie específica en combinación con una superficie con muy baja funcionalización jugó un papel especialmente relevante en la capacidad de adsorción, mientras que el tamaño de poro del adsorbente condicionó la cinética de adsorción.
 
Así, los CDCs mostraron valores de capacidad de adsorción notablemente superiores a los encontrados con carbones activados comerciales en las mismas condiciones de operación. El material óptimo (CDC-1000, SBET = 1676 m2 g-1) mostró capacidades de adsorción extremadamente altas (551 y 410 mg g-1 para DCF y MNZ, respectivamente).
 
Asimismo, el proceso de adsorción fue muy rápido (tiempo de equilibrio de 10 min) incluso utilizando bajas dosis de adsorbente (0,3 mg mL-1). CDC-1000 se utilizó en la adsorción del sistema bi-componente DCF-MNZ; además, su versatilidad fue probada mediante su uso con un efluente de una estación depuradora (EDAR) como matriz, obteniendo una elevada capacidad de adsorción de DCF (400 mg g-1) y una cinética rápida (10 min).
 
Estos resultados demuestran el prometedor uso de los materiales CDCs como tratamiento terciario de aguas residuales.
 
 
 

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