Comparación de materiales compuestos a base de óxido de grafeno reducido para remover plomo de efluentes

• Autor: Poma Huamán, Liz Gabriela
• Formato: tesis de grado
• Fecha de Publicación: 2017
• Institución: Universidad Nacional de Ingeniería
• Repositorio: UNI-Tesis
• Lenguaje: español
• OAI Identifier: oai:cybertesis.uni.edu.pe:20.500.14076/10104
• Enlace del recurso: http://hdl.handle.net/20.500.14076/10104
• Nivel de acceso: acceso abierto
• Materia: Óxido de Grafeno reducido; Metales pesados; Adsorción

En este trabajo de investigación, se estudiaron que compuestos son más óptimos como material adsorbente para el tratamiento de aguas, trabajando con ferrita y diatomita naturales. Para optimizar las propiedades de adsorción de cada uno de los materiales, se buscó adherir un compuesto derivado del carbono como el grafeno de tal forma que se pueda crear sinergias con sus propiedades excepcionales de adsorción, ya probados para la eliminación de metales pesados y contaminantes del agua. Siendo el grafeno un material investigado en los últimos años, lo cual ha permitido que sea desarrollado y utilizado para preparar estructuras compuestas con otros materiales, al mejorar sus propiedades y optimizar las características estructurales básicas, mejorando la capacidad de adsorción al ponerse en contacto con los contaminantes; facilitando la difusión de las moléculas contaminantes sobre la estructura del material a base de grafeno. Esta capacidad de las estructuras basadas en grafeno para remover contaminantes es considerada como una propiedad idónea, debido a sus excelentes cualidades para la adsorción de contaminantes del medio ambiente. Para la obtención del grafeno, primero se sintetizó óxido de grafeno (GO) obtenido por el método de Hummers Offeman y luego se redujo los grupos funcionales con irradiación ultravioleta; obteniendo óxido de grafeno reducido (rGO). Para comprobar su reducción se caracterizó con espectrómetría Raman, infrarrojo por transformada de fourier (FTIR) y difracción de rayox X (DRX), luego de obtener rGO, se redujo el tamaño de partícula de la ferrita por molienda mecánica obteniendo 122 nm aproximadamente, mientras que para clasificar el tamaño de diatomita se usó tamices entre 0.15 y 0.6 mm de diámetro. En la preparación del material compuesto primero se dispersa el rGO por baño ultrasónico, luego bajo agitación constante se adiciona el material (ferrita o diatomita), formando los compuestos de ferrita-rGO y diatomita-rGO, proponiendo un enfoque biomimético. Se estudió la eliminación del plomo como metal pesado. Finalmente se comparó cuál de los dos materiales compuestos remueve mayor cantidad de plomo a una concentración de 50 ppm, obteniendo que el compuesto de diatomita-rGO remueve un 99% mientras que la ferrita-rGO un 97%.