Hidrogel compósito de FeO/Ácido poliacrílico para la eliminación de azul de metileno y violeta cristalino de medios acuosos
Autores: Ccoyo Ore, Fiorela; López, Flor de Liss Meza; Valderrama Negrón, Ana Cecilia; Ludeña Huaman, Michael Azael
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Hidrogel compósito de FeO/Ácido poliacrílico para la eliminación de azul de metileno y violeta cristalino de medios acuosos
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Química
Palabras clave
Aumentar
Colorantes catiónicos
Partículas de FeO
Capacidad de adsorción
Modelo cinético
Aguas residuales
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 23
Citaciones: Sin citaciones
Se espera un aumento en la producción de colorantes catiónicos en la próxima década, lo que tendrá un impacto en la salud y el medio ambiente. Este trabajo informa sobre un hidrogel adsorbente compuesto de ácido poliacrílico [poli(AA)] y partículas de FeO, preparado por polimerización radical y co-precipitación in situ de Fe y Fe. Este hidrogel compuesto de FeO/poli(AA) se utilizó para evaluar su potencial para eliminar los colorantes catiónicos azul de metileno (MB) y violeta cristal (CV) de soluciones acuosas. La caracterización instrumental del hidrogel se realizó mediante FTIR, XRD, TGA, VSM y análisis fisicoquímicos (hinchamiento y respuesta a cambios en el pH). Los resultados muestran que la incorporación de partículas de FeO mejora la capacidad de adsorción de los colorantes MB y CV a una máxima adsorción de 571 y 321 mg/g, respectivamente, bajo las mejores condiciones (pH 6.8, dosis 1 g/L, tiempo 24 h). Los datos de adsorción se ajustan mejor al modelo cinético de pseudo-primer orden (PFO) y al modelo isotérmico de Freundlich, indicando transferencia de masa a través de difusión interna y/o externa y sitios activos con diferentes potenciales de adsorción. Además, el análisis termodinámico confirmó que el proceso de adsorción fue espontáneo y exotérmico, siendo la fisisorción el mecanismo dominante. Además, el hidrogel FeO/poli(AA) es capaz de eliminar el 95% de los colorantes después de diez ciclos consecutivos de adsorción-desorción, demostrando el potencial de los hidrogeles cargados con partículas de FeO para el tratamiento de aguas residuales contaminadas con colorantes.
Descripción
Se espera un aumento en la producción de colorantes catiónicos en la próxima década, lo que tendrá un impacto en la salud y el medio ambiente. Este trabajo informa sobre un hidrogel adsorbente compuesto de ácido poliacrílico [poli(AA)] y partículas de FeO, preparado por polimerización radical y co-precipitación in situ de Fe y Fe. Este hidrogel compuesto de FeO/poli(AA) se utilizó para evaluar su potencial para eliminar los colorantes catiónicos azul de metileno (MB) y violeta cristal (CV) de soluciones acuosas. La caracterización instrumental del hidrogel se realizó mediante FTIR, XRD, TGA, VSM y análisis fisicoquímicos (hinchamiento y respuesta a cambios en el pH). Los resultados muestran que la incorporación de partículas de FeO mejora la capacidad de adsorción de los colorantes MB y CV a una máxima adsorción de 571 y 321 mg/g, respectivamente, bajo las mejores condiciones (pH 6.8, dosis 1 g/L, tiempo 24 h). Los datos de adsorción se ajustan mejor al modelo cinético de pseudo-primer orden (PFO) y al modelo isotérmico de Freundlich, indicando transferencia de masa a través de difusión interna y/o externa y sitios activos con diferentes potenciales de adsorción. Además, el análisis termodinámico confirmó que el proceso de adsorción fue espontáneo y exotérmico, siendo la fisisorción el mecanismo dominante. Además, el hidrogel FeO/poli(AA) es capaz de eliminar el 95% de los colorantes después de diez ciclos consecutivos de adsorción-desorción, demostrando el potencial de los hidrogeles cargados con partículas de FeO para el tratamiento de aguas residuales contaminadas con colorantes.