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http://dgsa.uaeh.edu.mx:8080/handle/231104/4886| Título : | Caracterización física y química de la zeolita sintética 13X-HP: evaluación de su intercambio catiónico por níquel y como soporte fotocatalítico. |
| Otros títulos : | Ciencias de los Materiales. |
| Autor : | Morales García, Pablo |
| Palabras clave : | Zeolita sintética Faujasita Impregnación húmeda Soporte fotocatlítico Níquel Ciencias de los Materiales. |
| Fecha de publicación : | 10-abr-2024 |
| Editorial : | ICBI-BD-UAEH |
| Descripción : | 1.1. Zeolitas. Las zeolitas como mineral fueron descubiertas en el siglo XVIII y durante los años venideros han ido añadiendo nuevas estructuras cristalinas de las mismas tanto como aplicaciones. Actualmente existen más de doscientos tipos de zeolitas reportadas, naturales y sintéticas, cada una con propiedades diferentes, por lo que la correcta clasificación de estas es un trabajo complejo, requiriendo varios análisis físicos y químicos que permitan el entendimiento profundo del material y con ello el alcance completo de sus capacidades. Tamiz molecular, intercambiador iónico, filtros de aire, entre muchos otros, son algunos ejemplos de las aplicaciones más comunes para las zeolitas sintéticas, sin embargo, hoy en día se han propuesto aplicaciones más complejas mediante modificaciones químicas en el mineral, siendo la impregnación húmeda uno de los principales procesos utilizados por los científicos, por su rapidez y eficiencia. Es mediante tratamientos así que podemos transformar una zeolita sintética tipo X, utilizada en la fabricación de detergentes, a un soporte catalítico, fungiendo como una estructura porosa que permite la transformación de diferentes compuestos en nuevas especies. Si bien existe poca literatura al respecto, los resultados, a nivel laboratorio, son prometedores, logrando obtener excelentes resultados en la transformación de CO2 en metano, o incluso en la degradación de algunos fármacos como la hidroxicloroquina, usada en el tratamiento de la malaria. 1.2. Ciprofloxacino Es así como las zeolitas comienzan a ser un prospecto interesante en la solución de una problemática emergente como lo es el aumento de la concentración de fármacos en agua dulce, requiriendo con ellos materiales que permitan degradar estos medicamentos y evitar así su bioacumulación que ya comienza a manifestar daños a la fauna marina. Entre la gran variedad de especies que están dañando el medio ambiente, la ciprofloxacina ocupa un lugar importante, debido a su amplia sin receta médica y su gran estabilidad en diferentes entornos, bioacumulándose y generando mutaciones en especies con concentraciones elevadas. 1.3. Soporte fotocatlítico (Níquel) Tomando todo esto en cuenta, el siguiente trabajo realizo la adquisición de la zeolita sintética EniSorb 13X-HP, tomando como criterio su baja relación molar Si/Al que permite una gran capacidad de intercambio catiónico y, por lo tanto, una buena retención del metal que fungirá en el proceso de catálisis. En busca de obtener los mejores resultados, se realizó una amplia caracterización fisicoquímica de la zeolita mediante técnicas como DRX, FRX, MEB-EDS, Análisis BET, TGA, DTA, IR, Raman y espectroscopia UV-Vis, que permitieran establecer un primer control de calidad del producto para tomar las mejores decisiones en los procesos consecuentes. Confirmada la estructura Faujasita y un área superficial de 1600 m2/g, se obtuvo que el método de impregnación húmeda sería el más adecuado y eficaz para llevar a cabo la transformación del mineral. Como agente catalizador se optó por el metal níquel siendo este una contraparte más económica a elementos como el platino o el rutenio y mostrando resultados semejantes. Es así como para el proceso de intercambio catiónico e impregnación de iones níquel, se utilizó una solución iónica preparada a partir de nitrato de níquel a 1000 ppm, en la cual se sumergió a la zeolita durante 24 horas, para posteriormente ser calcinada a una temperatura de 400°C fomentando así la formación de nanopartículas de óxido de níquel que fungirán como agentes fotocatalizadores. Las muestras obtenidas fueron evaluadas por DRX y MEB-EDS para corroborar la formación de óxido de níquel y el intercambio iónico en la zeolita. 1.4. Resultados. Confirmado la correcta impregnación e intercambio iónico por níquel en la zeolita, se procedió a evaluar su rendimiento como soporte catalítico en el proceso de degradación del fármaco Ciprofloxacina. Para ello se agregaron 5mg de la zeolita intercambiada en una solución acuosa a 10 ppm del medicamento y se expuso el coloide a luz visible y ultravioleta, teniendo sus mejores resultados en este último con una mejora del 15% para la zeolita impregnada con níquel durante los primeros 20 minutos de exposición. |
| Documento del Gobiberno : | MCM .15429 2024 |
| URI : | http://dgsa.uaeh.edu.mx:8080/bibliotecadigital/handle/231104/4886 |
| Aparece en las colecciones: | Tesis de Maestría |
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