Resumen:
En este trabajo se obtuvo un composito a partir de α-celulosa, la cual fue recubierta con nanopartículas de magnetita previamente sintetizadas y con polipirrol (PPy) semiconductor. Las nanopartículas de magnetita fueron sintetizadas por el método de coprecipitación a partir de las sales de FeCl2 y FeCl3 como precursores. El composito se obtuvo mediante la polimerización del pirrol en presencia de la mezcla de las nanopartículas de magnetita de -celulosa. Las nanopartículas de magnetita y el composito, fueron caracterizados mediante espectroscopias de UV/Vis y FTIR, microscopia electrónica de barrido (SEM), espectrometría de dispersión de rayos X (EDS), difracción de rayos X (XRD), y análisis termogravimétrico (TGA). El análisis XRD mostró que las nanopartículas de magnetita presentan una estructura cúbica típica del Fe4O3. El análisis de SEM arrojó un tamaño promedio de partícula para la magnetita de 13 nm con morfología regular. Por otro lado, el composito se conforma de partículas esféricas de PPy recubriendo a la -celulosa y a las nanopartículas de magnetita. El material sintetizado fue empleado en la remoción del colorante negro reactivo 5 (NR5) en soluciones acuosas a diferentes valores de cinética. La máxima capacidad de adsorción se observó a un pH de 3.0, con una capacidad de adsorción máxima de 62.31 mg de colorante/g de adsorbente, mientras que a pH de 7.0 fue de 21.67 mg/g. Los datos experimentales de las isotermas de adsorción para el colorante Negro Reactivo 5 fueron bien descritas mediante el modelo de Langmuir. El proceso de la cinética de adsorción del colorante NR5 en el composito fue descrito mediante un modelo de tres resistencias, permitiendo la estimación de la difusión, D0, y del coeficiente de transferencia externa, k1. Para los experimentos de adsorción a pH 3.0, la D0 fue de 4.37×10-11 m2/s mientras que k1 fue de 7.30×10-7 L/mg·s.
Descripción:
A composite was obtained from α-cellulose coated with magnetite nanoparticles and conducting polypyrrole (PPy). The magnetite nanoparticles were synthesized by the co-precipitation method from FeCl2 and FeCl3 salts. The composite was obtained by pyrrole polymerization in the presence of a mixture of -cellulose and magnetite nanoparticles. The magnetite nanoparticles and composite were characterized by FTIR and UV/Vis-NIR spectroscopies, scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive spectroscopy (EDS), X-ray diffraction (XRD), and thermogravimetric analyses (TGA). XRD analysis demonstrated that magnetite nanoparticles with the typical cubic structures of Fe3O4 were obtained. SEM analysis showed that magnetite nanoparticles had irregular morphology with average size of 13 nm, whereas the composite consisted of spherical nanoparticles of PPy coating -cellulose fibers and magnetite nanoparticles. Batch aqueous adsorption experiments of the reactive black 5 (RB5) dye onto the synthesized material were conducted. The results showed that for the adsorption experiments set to initial pH of 3.0; the maximum adsorption capacity was 62.31 mg of dye/g of composite, while a value of 21.67 mg of dye/g of composite was obtained when the initial solution pH was set to 7.0. Adsorption isotherms data for the RB5 dye were well described by the Langmuir model. The transient adsorption process of the RB5 dye onto the composite was described by a general three-resistance model; allowing the estimation of the effective diffusivity, D0, and the adsorption rate coefficient, k1. For the adsorption experiments with an initial pH value set to 3.0, D0 was estimated as 4.37×10-11 m2/s while k1 was 7.30×10-7 L/mg·s.
Excepto si se señala otra cosa, la licencia del ítem se describe como Acceso abierto