Adsorción de Compuestos Farmacéuticos sobre Carbón Activado y Xerogeles de Carbono

Abstract

En este trabajo, se evaluó la adsorción de Paracetamol (PCT) y Clorfenamina (CNA) en solución acuosa utilizando carbones activados comerciales denominados Gama B (GB) y Megapol M (MM), además de microesferas de xerogel de carbón (XC) y xerogel de carbón activado (XCA) preparadas medinate polimerización en emulsión inversa. Con el fin de aumentar la capacidad de adsorción y la porosidad de XC, se realizó una activación con CO2 obteniendo xerogel de carbón activado (XCA). Los resultados del equilibrio de adsorción PCT indicaron que las máximas capacidades de adsorción de GB, MM, XC y XCA fueron de 226, 195, 225 y 232 mg/g a pH=7 y T = 25 °C, respectivamente. En el caso del CNA, la máxima capacidad de adsorción de XC y XCA fue de 218 y 140 mg/g a pH = 11 y T = 25 °C, respectivamente. Los materiales carbonosos se caracterizaron por medio de las técnicas de fisisorción de N2, microscopía electrónica de barrido, análisis termogravimétrico, punto de carga cero y cuantificación de sitios activos. Los efectos de pH, temperatura, fuerza iónica y las propiedades fisicoquímicas y de textura de los materiales adsorbentes, demostraron que las capacidades de adsorción obtenidas se atribuyen principalmente a la química superficial de los materiales y la carga neutra que poseen las moléculas PCT y CNA, así como el mecanismo el cual se encuentra influenciado principalmente por interacciones dispersivas pi-pi y pi-catión.

In this work, the adsorption of Paracetamol (PCT) and Chlorphenamine (CNA) in an aqueous solution was evaluated using commercial activated carbons designated as Gama B (GB) and Megapol M (MM), also using microspheres of carbon xerogel (XC) and activated carbon xerogel (XCA). To increase the adsorption capacity and porosity of XC, activation with CO2 was carried out to obtain and activated carbon xerogel (XCA) prepared by inverse emulsion polimerization. The PCT adsorption equilibrium results indicated that the maximum adsorption capacities of GB, MM, XC, and XCA were 226, 195, 225, and 232 mg/g at pH=7 and T = 25 °C, respectively. In the case of CNA, the maximum adsorption capacity of XC and XCA was 218 and 140 mg/g at pH = 11 and T = 25 °C, respectively. The carbonaceous materials were characterized by N2 physisorption techniques, scanning electron microscopy, thermogravimetric analysis, point of zero charge and quantification of active sites. The effects of pH, temperature, ionic strength and the characterization of the adsorbent materials demonstrated that the adsorption capacities can be attributed to the surface chemistry of the materials and the neutral charges of the PCT and CNA molecules, as well as the mechanism which is mainly influenced by dispersive pi-pi and pi-cation interactions.