Evaluación de biocompositos basados en poliuretano y el líquido iónico [bmim][ntf2] en la extracción de co2+, mn2+ y ni2+ de soluciones acuosas

Dentro de los contaminantes más peligrosos están los metales pesados cuando se encuentran en altas concentraciones. Los líquidos iónicos (LIs) han sido estudiados ampliamente y se les ha probado una alta capacidad y eficiencia en la remoción de analitos dentro de los cuales están los metales pesados...

Full description

Autores:
Cancino Acevedo, Johan Daniel
Tipo de recurso:
http://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
Fecha de publicación:
2018
Institución:
Universidad Industrial de Santander
Repositorio:
Repositorio UIS
Idioma:
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OAI Identifier:
oai:noesis.uis.edu.co:20.500.14071/39398
Acceso en línea:
https://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/39398
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Palabra clave:
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Poliuretano
Líquidos Iónicos
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Remoción De Metales
Manganeso
Cobalto
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Castor Oil
Polyurethane
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Heavy Metal Extraction
Manganese
Cobalt
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Rights
License
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description Dentro de los contaminantes más peligrosos están los metales pesados cuando se encuentran en altas concentraciones. Los líquidos iónicos (LIs) han sido estudiados ampliamente y se les ha probado una alta capacidad y eficiencia en la remoción de analitos dentro de los cuales están los metales pesados. Por su alto costo, hacer extracción con LIs puros es eficiente pero no viable a nivel industrial; es por esto que en los últimos años se vienen estudiando compositos en los que los LIs se inmovilizan en diferentes matrices. En este trabajo se inmovilizó un LI con capacidad comprobada de extracción de metales en una espuma porosa de poliuretano a través de la cual se hizo fluir líquidos contaminados con metales pesados disueltos; el composito efectúa la remoción de metales en solución que interactúan tanto con la espuma como con el LI. Con el objetivo de evaluar el biocomposito más eficiente para esta extracción, se sintetizaron espumas con HDI, diferentes contenidos de aceite de ricino transesterificado y agua como agente espumante, DBTDL como catalizador y aceite de silicona como surfactante. El biocomposito más homogéneo fue caracterizado por espectroscopia infrarroja, su estructura morfológica se evaluó por SEM y se determinó su estabilidad química frente a procesos de lixiviación. El material fue sometido a pruebas de remoción de Co2+, Mn2+ , Ni2+ y Co3+ en solución acuosa con concentraciones iniciales de 5 mg/L y analizadas por espectroscopia de rayos X de reflexión total, en donde se encontraron capacidades de remoción en 1 sólo ciclo de hasta un 97%, 99%, 96% y 97% respectivamente, además, también se analizó la remoción de estos metales en solución en muestras reales de río y de aguas residuales de curtiembre.
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Por su alto costo, hacer extracción con LIs puros es eficiente pero no viable a nivel industrial; es por esto que en los últimos años se vienen estudiando compositos en los que los LIs se inmovilizan en diferentes matrices. En este trabajo se inmovilizó un LI con capacidad comprobada de extracción de metales en una espuma porosa de poliuretano a través de la cual se hizo fluir líquidos contaminados con metales pesados disueltos; el composito efectúa la remoción de metales en solución que interactúan tanto con la espuma como con el LI. Con el objetivo de evaluar el biocomposito más eficiente para esta extracción, se sintetizaron espumas con HDI, diferentes contenidos de aceite de ricino transesterificado y agua como agente espumante, DBTDL como catalizador y aceite de silicona como surfactante. El biocomposito más homogéneo fue caracterizado por espectroscopia infrarroja, su estructura morfológica se evaluó por SEM y se determinó su estabilidad química frente a procesos de lixiviación. El material fue sometido a pruebas de remoción de Co2+, Mn2+ , Ni2+ y Co3+ en solución acuosa con concentraciones iniciales de 5 mg/L y analizadas por espectroscopia de rayos X de reflexión total, en donde se encontraron capacidades de remoción en 1 sólo ciclo de hasta un 97%, 99%, 96% y 97% respectivamente, además, también se analizó la remoción de estos metales en solución en muestras reales de río y de aguas residuales de curtiembre.PregradoQuímicoAmong the most dangerous pollutants, heavy metals when present in high concentrations tend to be very dangerous. Ionic liquids (ILs) have been studied extensively and have been tested for high capacity and efficiency in the removal of different analytes such as heavy metals. Due to its high cost, extraction with pure ILs is efficient but not viable in an industrial level, this is why in recent years composites have been studied with the ILs immobilized in different matrices. In this work, an IL with proven capacity for metal extraction was immobilized in a porous polyurethane foam, through this foam, heavy metals contaminated liquids were flowed. The composite makes the removal of metals in solution, these ions interact with both the foam and the IL. To evaluate the most efficient biocomposite for this extraction, foams with different transesterified castor oil and water contents were synthesized with HDI, DBTDL as a catalyst and silicone oil as a surfactant. The most homogeneous biocomposite was characterized by infrared spectroscopy, its morphological structure was determined by SEM and its chemical stability was determined with leaching processes. The material was then subjected to removal tests of Co2+, Mn2+ , Ni2+ and Cr3+ in aqueous solution with initial concentrations of 5 mg/L and analysed by total reflection x-ray spectroscopy, the removal capacities were found in only 1 cycle up to 97%, 99%, 96% and 97% respectively, in addition, the removal of these metals in solution was also analysed in real samples from a river and a tannery wastewater.application/pdfspaUniversidad Industrial de SantanderFacultad de CienciasQuímicaEscuela de QuímicaAceite De RicinoPoliuretanoLíquidos IónicosBmim Ntf2Remoción De MetalesManganesoCobaltoNíquel.Castor OilPolyurethaneIonic LiquidsBmim Ntf2Heavy Metal ExtractionManganeseCobaltNickel.Evaluación de biocompositos basados en poliuretano y el líquido iónico [bmim][ntf2] en la extracción de co2+, mn2+ y ni2+ de soluciones acuosasEvaluation of biocomposites based on polyurethane and the ionic liquid [bmim][ntf2] for the extraction of co2+, mn2+ and ni2+ from aqueous solutions.Tesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregradohttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcceORIGINALCarta de autorización.pdfapplication/pdf660359https://noesis.uis.edu.co/bitstreams/dc5183c1-03d8-4d6f-bf97-dfdbc7946af0/download53a83df0151213f43f97b13106d5a6abMD51Documento.pdfapplication/pdf2922066https://noesis.uis.edu.co/bitstreams/6fb4aee5-ead7-4bc4-839e-6c2c22dce60e/download28ef828d32b0ccbd53e7387d339065ffMD52Nota de proyecto.pdfapplication/pdf464476https://noesis.uis.edu.co/bitstreams/dd63812f-42fb-4d5e-9a65-238798ec78f8/download407ea99a9e5654420e3242395adfb9c9MD5320.500.14071/39398oai:noesis.uis.edu.co:20.500.14071/393982024-03-03 19:13:56.086http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/open.accesshttps://noesis.uis.edu.coDSpace at UISnoesis@uis.edu.co