Estudio de la remoción de colorantes sintéticos usando una matriz bio-compuesta con materiales cerámicos y quitosano reticulado ionicamente

Abstract

Diferentes actividades industriales utilizan colorantes sintéticos. Se estima que entre 10 y 15% de estos son descartados en cuerpos de agua generando problemas ambientales[1]. Dentro de los colorantes sintéticos se encuentras los azoicos, estos son de naturaleza aniónica en solución acuosa por tener un grupo sulfonato. Existen metodologías para remediar esta situación siendo la adsorción una de las más recomendadas. El desarrollo de bio-adsorbentes es un tema novedoso por ser ecocompatibles; un caso particular es el Quitosano (QS) que es un biopolímero obtenido de residuos de los exoesqueletos de crustáceos. Existe una tendencia de inmovilizar QS sobre matrices soportes constituyendo una alternativa tecnológica[2]. Estos materiales se conocen como matrices bio-compuestas y se ha reportado el uso de materiales minerales soporte como la alúmina. La funcionalización del QS por medio de la modificación química, por ejemplo la reticulación iónica, aumenta la performance del proceso. Los objetivos del trabajo son: (a) sintetizar una matriz bio-compuestas usando pellets cerámicos de alúmina y quitosano reticulado iónicamente con ácido oxálico; (b) caracterizar el material usando espectroscopía infrarroja con transformada de Fourier, microscopía electrónica de barrido acoplada a detector de rayos-X, difracción de rayos X y potencial-Z; (c) determinar el porcentaje de remoción (%RM) de la matriz bio-compuesta para la adsorción del colorante Reactive Red 195 (RR-195) variando condiciones de ensayo; (d) estudiar el equilibrio del proceso de adsorción y modelar las correspondiente isotermas; (e) determinar la cinética de adsorción y modelar los resultados; (f) evaluar el efecto de la presencia de diferentes iones competitivos en solución en la adsorción de colorante; (g) estudiar el proceso de desorción y regeneración del biomaterial.