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Título : Síntesis de nanopartículas de magnetita recubiertas de quitosano para la adsorción de cromo hexavalente
Autor : González Palacios, Myriam Alexandra
Director(es): Silva Yumi, Jorge Efrén
Tribunal (Tesis): Medina Serrano, Carlos Alcibar
Palabras claves : CIENCIAS EXACTAS Y NATURALES;QUÍMICA;NANOMATERIALES;ADSORCIÓN;QUITOSANO;BIORREMEDIACIÓN;CROMO HEXAVALENTE;CURTIEMBRES
Fecha de publicación : 28-jun-2022
Editorial : Escuela Superior Politécnica de Chimborazo
Citación : González Palacios, Myriam Alexandra. (2022). Síntesis de nanopartículas de magnetita recubiertas de quitosano para la adsorción de cromo hexavalente. Escuela Superior Politécnica de Chimborazo. Riobamba.
Identificador : UDCTFC;156T0055
Abstract : The objective of this experimental work was to synthesize chitosan-coated magnetite nanoparticles for hexavalent chromium adsorption in aqueous solutions. The chitosan was obtained from the exoskeleton of the shrimp, and the nanoparticles were synthesized by chemical coprecipitation and coated with chitosan in an In-situ manner. Th synthesis of both chitosan and nanocomposite was verified by infrared spectroscopy and the size of the nanoparticles was determined from scanning electron microscopy. The adsorption capacity of hexavalent chromium was performed with the help of an experimental design of factorial type a*b*c, whose study factors were: initial concentration of the contaminant, contact time and temperature, and the quantification of hexavalent chromium was performed by UV-Visible spectroscopy. In such a way that chitosan-coated magnetite nanoparticles with an average diameter of 31.85 nm were obtained and the percentage of adsorption of hexavalent chromium using the nanoparticles, it was 99.70 %, at values of pH 3, 0.1 g of adsorbent, 5 mg/L of contaminant, temperature of 60 °C and 60 minutes of contact time. Moreover, from the experimental design it was estimated that the adsorption process followed a pseudo-second order kinetic model and the isotherm that best fit the process was Langmuir, and from it, a maximum adsorption of hexavalent chromium was feasible using magnetic nanoparticles coated with chitosan, obtaining greater adsorption capacity thanks to the chitosan coating, with protects and improves the adsorbent properties of the nanoparticles. If these results are reproducible in the future, it is recommended to preform adsorption tests by varying the agitation values and perform desorption processes of the nanoparticles.
Resumen : El objetivo del presente trabajo experimental fue sintetizar nanopartículas de magnetita recubiertas de quitosano para la adsorción de cromo hexavalente en soluciones acuosas. La obtención del quitosano se realizó a partir del exoesqueleto del camarón, y las nanopartículas fueron sintetizadas mediante coprecipitación química y recubiertas con quitosano de manera In-situ. Se verificó la síntesis tanto del quitosano como del nanocompuesto mediante espectroscopía infrarroja y el tamaño de las nanopartículas se determinó a partir de microscopía electrónica de barrido. La capacidad de adsorción de cromo hexavalente se realizó con la ayuda de un diseño experimental de tipo factorial a*b*c, cuyos factores de estudio fueron: concentración inicial del contaminante, tiempo de contacto y temperatura, y la cuantificación del cromo hexavalente se realizó mediante espectroscopía UV-Visible. De tal manera que se obtuvieron nanopartículas de magnetita recubiertas de quitosano con un diámetro promedio de 31,85 nm y el porcentaje de adsorción de cromo hexavalente utilizando las nanopartículas, fue del 99,70 %, a valores de pH 3, 0,1 g de adsorbente, 5 mg/L de contaminante, temperatura de 60 °C y 60 minutos de tiempo de contacto. Además, a partir del diseño experimental se estimó que el proceso de adsorción siguió un modelo cinético de pseudo segundo orden y la isoterma que mejor se ajustó al proceso fue de Langmuir, y a partir de la misma, se obtuvo una capacidad máxima de adsorción de 294,12 mg/g a 60 °C. En consecuencia, se concluye que fue factible la adsorción de cromo hexavalente utilizando nanopartículas de magnetita recubiertas de quitosano, obteniendo mayor capacidad de adsorción gracias al recubrimiento de quitosano, que protege y mejora las propiedades adsorbentes de las nanopartículas. Si estos resultados son reproducibles en un futuro, se recomienda realizar ensayos de adsorción variando los valores de agitación y efectuar procesos de desorción de las nanopartículas.
URI : http://dspace.espoch.edu.ec/handle/123456789/17577
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