Síntesis de xerogeles de sílice como soporte de partículas de hidro(óxidos) de hierro para la absorción de arsénico presente en la solución acuosa.

Abstract

"La presencia de arsénico disuelto en agua subterránea es un problema mundial de alta prioridad. La promulgación del nivel de concentración máxima de arsénico en el agua potable (10 μgL-1, WHO) se ha reflejado en el aumento de la investigación sobre el desarrollo de tecnologías más eficientes para eliminar este contaminante.En este sentido, debido a sus propiedades fisicoquímicas , los xerogeles de sílice son buenos candidatos para ser utilizados como soporte de partículas inorgánicas y, entonces, como materiales adsorbentes de arsénico presente en agua para consumo humano. En esta investigación, se sintetizaron xerogeles de sílice, con alta área específica, mediante el proceso sol-gel en dos pasos. Las reacciones de hidrólisis y condensación fueron seguidas mediante FTIR. El efecto sobre el área específica y el tiempo de reacción global, bajo diferentes condiciones de reacción, tales como catalizador alcalino y disolventes, relaciones molares H2O/TEOS y disolvente/TEOS, fueron a su vez estudiadas. Los resultados obtenidos mediante FTIR mostraron un incremento en las bandas correspondientes a los grupos silanol e hidroxilo indicando que la reacción de hidrólisis se lleva a cabo en su totalidad durante los primeros 30 min. Además, se encontró que el área específica se incrementa utilizando 3-aminopropiltrietoxisilano como catalizador alcalino. El uso de i-PrOH como disolvente promueve la reducción del estrés capilar, dando como resultado un aerogel bien estructurado."

"The presence of dissolved arsenic in contaminated groundwater is a high-priority problem world-wide. The promulgation of the maximum arsenic concentration (10 μgL-1, WHO) in drinking water has promoted the development of more efficient arsenic removal technologies. In this sense, due to their physical properties, silica xerogels are good candidates to be used as support of inorganic nanoparticles and then as adsorbent materials of arsenic present in drinking water. In this work, high surface area xerogels were synthesized by the two steps fast sol-gel process. The hydrolysis and condensation reactions were followed by infrared spectroscopy. The effect on surface area and global reaction time under various reaction conditions, such as type of alkaline catalyst and solvents, water-TEOS and solvent-TEOS molar ratios, was also studied. The obtained results by FTIR showed an increment in the bands corresponding to silanol and hydroxyl groups suggesting that the hydrolysis reaction was completed during the first 30 min. In addition, it was found that the specific surface area increased when using 3-aminepropyltriethoxysilane as catalyst. The use of isopropyl alcohol as solvent promotes the reduction of the capillary stress, giving a well-structured xerogel."