Modificación de montmorillonita argentina con hierro y óxidos de hierro: caracterización

Abstract

Se ha encontrado que la montomorillonita (Mt) presenta buena capacidad de adsorción de diversos contaminantes y que su funcionalización a través de diversos métodos permite mejorar dicha capacidad de adsorción, así como ampliar el espectro de contaminantes a adsorber. En este trabajo se presenta la caracterización de una montmorillonita argentina modificada con hierro (Mt-Fe) y el posterior crecimiento de nanopartículas magnéticas (Mt-Fe-Mag). Se utilizó una montmorillonita proveniente de la provincia de Rio Negro. La Mt-Fe fue obtenida incorporando Fe2+ poniendo en contacto la arcilla con una solución de FeSO4.7H2O, en una concentración de Fe igual al 150 % de la capacidad de intercambio catiónico de la Mt. El crecimiento de los óxidos de Fe y así la obtención de Mt-Fe-Mag fue realizado mediante el método de oxidación alcalina en presencia de nitratos (1). Los materiales fueron caracterizados por Difracción de Rayos X (DRX), Potencial Zeta y Magnetometría de Muestra Vibrante (VSM). A partir del difractograma de la Mt-Fe se pudo observar la incorporación de hierro en la estructura debido al corrimiento del pico d001 desde 1,33 nm (Mt) a 1,44 nm (Mt-Fe). A su vez el difractograma de la Mt-Fe-Mag reveló picos de difracción correspondientes a los óxidos de hierro esperados (magnetita/maghemita). Los resultados de la magnetometría de muestra vibrante indicaron una magnetización de saturación despreciable para la Mt-Fe (menor a 0.003 Am2/kg) y un valor de 15.9 ±0.5 Am2/kg para Mt-Fe-Mag. Este valor resultó mayor que el obtenido luego de la síntesis de las nanopartículas partiendo de la montmorillonita sin funcionalizar con Fe, 8.5±0.5 Am2/kg (2). El potencial zeta de las muestras resultó ser negativo en todo el rango de pH, con valores alrededor de -30 mV. Se logró la modificación y magnetización de la montmorillonita obteniéndose una magnetización de saturación adecuada para manipular indirectamente el material mediante campos magnéticos externos, fundamental para reducir los riesgos a la salud una vez que han adsorbido el contaminante. Se espera utilizar en el futuro estos materiales para adsorber diversos contaminantes.