•NH2-MOF-derived α-Fe2O3/ZnO composite was synthesized by microwave method followed by calcination.•NH2-MOF-derived α-Fe2O3 incorporated in ZnO increases surface area, visible light absorption, and ...charge carrier separation.•α-Fe2O3-15%/ZnO composite showed superior photocatalytic performance in the degradation of a phenolic compounds’ mixture.•O2●- followed by ●OH radical and h+ were the main reactive species involved in degradation of the pollutants.•The intermediates detected by GC-MS and Vibrio fischeri bioluminiscence assay corroborated a non-toxic effluent.
The NH2-MOF235(Fe)-derived α-Fe2O3-X%/ZnO (X = 15, 20, and 25 wt%) composites were successfully synthesized by microwave-assisted method followed by calcination at 450 °C. The materials were evaluated on the photocatalytic degradation of bisphenol A (BPA), 4-tert-butylphenol (4tBP), and 4-tert-octylphenol (4tOP) mixture (5 mg/L, each) under solar simulated radiation. The synthesized materials were characterized by XRD, FTIR, N2 physisorption analysis, SEM-EDS, XPS, and electrochemical assays. The NH2-MOF235(Fe)-derived α-Fe2O3 incorporation during the ZnO synthesis led to an increase in the specific surface area, improved light absorption in the visible region of the spectrum, and efficient separation of photogenerated charges. Based on the face-centered central composite experimental design matrix and RSM (response surface methodology), the optimal conditions for mineralization of the endocrine-disrupting compound mixture (42.52%) were reached using α-Fe2O3-15%/ZnO photocatalyst at pH 7.0 in 330 min (600 kJ m−2 of accumulated radiation). Moreover, 85.33, 92.82, and 92.72% degradation percentages were obtained for 4tBP, 4tOP, and BPA, respectively. Acetic acid and 2,4-di-tert-butylphenol were the main detected by-products at the end of the treatment. The α-Fe2O3-15%/ZnO material was stable for three reuse cycles for the photocatalytic degradation of the endocrine-disrupting compounds mixture. The scavenger study showed that the O2●- followed by the ●OH radical and photogenerated h+ were the main reactive species involved in the degradation of the contaminants mixture. The Vibrio fischeri assay showed that the obtained effluent was non-toxic. NH2-MOF235(Fe)-derived α-Fe2O3 improves the properties of ZnO, resulting in a promising material to eliminate BPA, 4tBP, and 4tOP mixture from aqueous samples.
ADSORCIÓN DE IONES Cd (II) EN TALQUITA Prieto García, Julio Omar; Quintana Puchol, Rafae; Quero Jiménez, Pedro Cesar ...
Centro azúcar,
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RESUMEN Introducción: La talquita consta de paquetes alternados de tres capas con enlaces débiles de Van der Waals entre ellos. La capa octaédrica se encuentra entre dos capas tetraédricas. Es ...utilizada como adsorbente de metales pesados en solución acuosa. Objetivo: Determinar el modelo cinético, la difusividad efectiva y las isotermas correspondientes a la adsorción en el sistema heterogéneo de masa solución acuosa de iones Cd (II) y talquita a las temperaturas de 298 y 333 K. Materiales y Métodos: Se realiza una caracterización física y química del adsorbente. El estudio cinético, difusivo y de equilibrio de adsorción de iones se lleva a cabo a 298 y 333 K. Los procesos de adsorción se llevan a cabo con agitación a 150 rpm en un agitador mecánico. Se instrumentan los modelos de seudoprimer orden, seudosegundo orden, Elovich, difusión en la película de líquido, difusión intrapartícula, modelo de Bangham y difusión efectiva. Para los estudios de equilibrio isotérmicos se implementan las isotermas de Langmuir, Freundlich, Dubinin- Radushkevich, BET, Redlich, Toth y Flory-Huggins. Las concentraciones se determinan por Espectroscopía de Absorción Atómica. Resultados y Discusión: El modelo cinético de seudoprimer orden es el que mejor ajusta a la cinética de la adsorción a las dos temperaturas estudiadas. Los modelos isotérmicos de BET a 298 K y Flory - Huggins a 333 K son los que mejor ajustan a la adsorción de los iones Cd (II) en solución acuosa. Conclusiones: La talquita presenta moderadas capacidades de adsorción de los iones Cd (II) en solución acuosa.
Introducción: Los productos industriales sobre todo los vinculados al modelo de desarrollo no sostenible atentan gravemente contra el medio ambiente y la industria textil es uno de los que encabeza ...la lista debido a la dificultad del tratamiento que requieren sus desechos. Es conocida la capacidad de remoción que manifiestan los compuestos de origen vegetal, por tanto en este trabajo se realiza un estudio de la adsorción del colorante Rojo Congo en polvo de cáscara de coco. Objetivo: Determinar el modelo cinético y la isoterma de adsorción correspondiente al sistema heterogéneo, de una solución acuosa del colorante Rojo Congo y polvo de cáscara de coco a las temperaturas de 298 y 323 K. Materiales y Métodos: Se caracteriza física y químicamente el polvo de cáscara de coco. Se determinan los modelos cinéticos que mejor reflejan los procesos adsortivos a partir de los coeficientes de determinación a 298 y 323 K. Se muestran la variación de la energía libre, entalpía y entropía de adsorción, los coeficientes de difusión efectivos a las temperaturas de trabajo. Se exponen diferentes modelos de isotermas hallando el que mejor ajusta según el estadígrafo utilizado. Resultados y Discusión: El modelo de seudosegundo orden refleja el proceso adsortivo a ambas temperaturas. Proceso espontáneo, exotérmico y con una pequeña aleatoriedad del proceso. Conclusiones: La adsorción del llamado colorante Rojo Congo en solución acuosa, obedece a un modelo de seudosegundo orden. La isoterma de BET refleja de forma adecuada el equilibrio del proceso de adsorción.
Introducción: El material sólido obtenido a partir de un ataque hidrotermal básico sobre zeolita natural permite obtener un adsorbente para el ion Pb2+(ac). Objetivo: Determinar los parámetros ...cinético-termodinámicos que rigen la adsorción de iones plomo (II) en una zeolita artificial. Materiales y Métodos: Las concentraciones de las soluciones de plomo (II) son determinadas por Espectroscopía de Absorción Atómica. Estas son usadas para los estudios cinéticos y difusionales a las temperaturas de 298 K y 323 K. Resultados y Discusión: La energía de activación del proceso es 15,70 kJ/mol. Los coeficientes de difusión son bajos. Dados los valores de la energía libre, entropía y entalpía el proceso ocurre a cualquier temperatura. Conclusiones: Los mecanismos cinéticos responden a una adsorción de seudoprimer orden y prevalece una difusión en la película de líquido.
The physic and chemical characterization of the bentonite clay from the Chiqui Gómez deposit, central Cuba, (Cuban bentonite clay) shows that it is mainly constituted by sodium montmorillonite ...(>90%), with a structural formula for one-layer unit determined as (Na3.99Al0.01)(Al1.11Fe3+0.49Mg0.18Ti0.07)(Ca0.24Na0.15K0.01)O10(OH)2. The Cuban bentonite clay has a specific surface area of 80 m2g-1, a pore volume of about 0.0776 cm3g-1, 61% porosity and both N2 adsorption-desorption isotherms exhibit a hysteresis loop of IV type. The thermogravimetric analysis (TGA) of the studied mineral presents the first endothermic peak, characteristic of montmorillonite, in 48.1 ºC and others less accentuated (80.8, 94.0, 119.8 ºC) characteristic of sodium montmorillonite, that corresponds to the loss of water, and can be extended up to 250 ºC. The FT-IR spectra show the existence of Si-OH, Al-Al-OH, Al-Fe-OH, Al-Mg-OH and Si-O-Si functional groups in all clay samples, bands between 1,120 and 461 cm-1 correspond to phyllosilicate structures and OH stretching vibrations were observed. pH at the point of zero charge (pHPZC) obtained has a value of 8.1, which allows montmorillonite to be classified as basic.
En el presente trabajo se determinó el contenido de cadmio (Cd), cobalto (Co), cromo (Cr) total, cobre (Cu), níquel (Ni), plomo (Pb) y cinc (Zn) en muestras de suelo provenientes de la vaquería que ...se localizada en los alrededores de la Empresa Electroquímica de Sagua, mediante Espectroscopía de Absorción Atómica. Los niveles encontrados en las diferentes muestras no superaron los valores límites de referencia(Cd (6,1 mg.kg-1), Co (253,3 mg.kg-1), Cr (4418,3 mg.kg-1), Cu (269,9 mg.kg-1), Ni (3030,8 mg.kg-1), Pb (113,6 mg.kg-1), Zn (260,1 mg.kg-1) para suelos cubanos. Las tendencias en cuanto a la distribución de los metales en los suelos de dicha vaquería es a aumentar su concentración con la profundidad, siendo más pronunciado para el Ni y el Zn.
La contaminación de los suelos por metales pesados, los cuales sufren escasa degradación y por tanto son considerados como toxinas bioacumulativas persistentes, representa un riesgo marcado para la ...salud humana y los ecosistemas. El presente trabajo tiene como objetivo determinar la concentración de mercurio (Hg), cadmio (Cd) y plomo (Pb) en 20 muestras de suelos provenientes de los alrededores de la Empresa Electroquímica de Sagua, mediante el acoplamiento de técnicas de digestión y detección con Espectrometría de Absorción Atómica (EAA). Para el caso del mercurio se empleó la EAA con generación de vapores fríos (CV-EAA), usando tetrahidroborato de sodio (NaBH4) al 0,5 % m/v en hidróxido de sodio (0,1 mol L-1), con una previa digestión de las muestras en agua regia. Para la cuantificación de dichos metales se utilizó el método de la curva de calibración. Las muestras de suelo analizadas contienen evidencia de contaminación por mercurio, con niveles de concentración superiores a los valores de referencia para los suelos cubanos. Para el cadmio y el plomo, también se observaron concentraciones significativas, pero inferiores a los valores de referencia correspondientes.
La contaminación de los suelos por metales pesados, los cuales sufren escasa degradación y por tanto son considerados como toxinas bioacumulativas persistentes, representa un riesgo marcado para la ...salud humana y los ecosistemas. El presente trabajo tiene como objetivo determinar la concentración de mercurio (Hg), cadmio (Cd) y plomo (Pb) en 20 muestras de suelos provenientes de los alrededores de la Empresa Electroquímica de Sagua, mediante el acoplamiento de técnicas de digestión y detección con Espectrometría de Absorción Atómica (EAA). Para el caso del mercurio se empleó la EAA con generación de vapores fríos (CV-EAA), usando tetrahidroborato de sodio (NaBH4) al 0,5 % m/v en hidróxido de sodio (0,1 mol L-1), con una previa digestión de las muestras en agua regia. Para la cuantificación de dichos metales se utilizó el método de la curva de calibración. Las muestras de suelo analizadas contienen evidencia de contaminación por mercurio, con niveles de concentración superiores a los valores de referencia para los suelos cubanos. Para el cadmio y el plomo, también se observaron concentraciones significativas, pero inferiores a los valores de referencia correspondientes.
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