2020, Número 1
Compósitos en estado hidrogel con aplicación en la adsorción de metales pesados presentes en aguas residuales
Idioma: Español
Referencias bibliográficas: 40
Paginas: 1-13
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RESUMEN
La contaminación por metales pesados es un problema, que hoy en día no se ha logrado disminuir. Por esta razón, es necesario innovar constantemente las técnicas tradicionales con el fin de aplicar procesos eficientes que ayuden a remover los contaminantes e incluso recuperarlos para ser reincorporados a procesos productivos. En este contexto, la adsorción es una técnica tan versátil, que es viable su aplicación con materiales de diferentes características. Entre los materiales que han resultado adsorbentes eficientes, se encuentran las partículas inorgánicas y los polímeros/biopolímeros. Estos componentes por si solos presentan capacidades adsorbentes aceptables, pero en los últimos años se ha explorado la generación de matrices poliméricas en estado hidrogel reforzadas con materiales inorgánicos o mezclas de redes poliméricas generando compósitos, para mejorar o incrementar la capacidad de adsorción. Los hidrogeles compósitos conjugan una adsorción eficaz, buena área superficial específica y de fácil aplicabilidad, por lo que representan una gran alternativa para la disminución de los iones de metales pesados presentes en los ecosistemas acuáticos. Por este motivo, es la presente revisión de los materiales con propiedades adsorbentes, las estrategias para generar compósitos en estado hidrogel y sus propiedades adaptadas para la adsorción de iones de metales pesados, así como los retos y las áreas de oportunidad implícitos en esta generación de materiales innovadores.REFERENCIAS (EN ESTE ARTÍCULO)
Ayadi, F., Ammar, S., Nowak, S., Cheikhrouhou-Koubaa, W., Regaieg, Y., Koubaa, M., Monier, J. & Sicard, L. (2018). Importance of the synthesis and sintering methods on the properties of manganite ceramics: The example of La 0.7 Ca 0.3 Mn 03. Journal of Alloys and Compounds, 759, 52- 59. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2018.05.113.
Burakov, A. E., Galunin, E. V., Burakova, I. V., Kucherova, A. E., Agarwal, S., Tkachev, A. G. & Gupta, V. K. (2018). Adsorption of heavy metals on conventional and nanostructured materials for wastewater treatment purposes: A review. Ecotoxicology and Environmental Safety, 148, 702-712. https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2017.11.034.
Colina, M., Ayala, A., Rincón, D., Molina, J., Medina, J., Yncarte, R., Vargas, J. & Montilla, B. (2014). Evaluación de los procesos para la obtención química de quitina y quitosano a partir de desechos de cangrejos. Escala piloto e industrial. Revista Iberoamericana de Polímeros, 15(1), 21-43. http:// www.ehu.eus/reviberpol/pdf/Ene14/colina.pdf.
Escoda, A., Euvrard, M., Lakard, S., Husson, J., Mohamed, A. S. & Knorr, M. (2013). Ultrafiltration-assisted retention of Cu (II) ions by adsorption on chitosan-functionalized colloidal silica particles. Separation and Purification Technology, 118, 25-32. https://doi.org/10.1016/j.seppur.2013.06.017.
Ihsanullah Abbas, A., Al-Amer, A. M., Laoui, T., Al-Marri, M. J., Nasser, M. S., Kraisheh, M. & Atieh, M. A. (2016) . Heavy metal removal from aqueous solution by advanced carbon nanotubes: Critical review of adsorption applications. Separation and Purification Technology, 157, 141-161. https://doi.org/10.1016/j.seppur.2015.11.039.
Lee, X. J., Hiew, B. Y. Z., Lai, K. C., Lee, L. Y., Gan, S., Thangalazhy-Gopakumar, S. & Rigby, S. (2019). Review on graphene and its derivatives: Synthesis methods and potential industrial implementation. Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers, 98, 163-180. https://doi. org/10.1016/j.jtice.2018.10.028.
Liu, P., Jiang, L., Zhu, L., Guo, J. & Wang, A. (2015). Synthesis of covalently crosslinked attapulgite/poly (acrylic acid-coacrylamide) nanocomposite hydrogels and their evaluation as adsorbent for heavy metal ions. Journal of Industrial and Engineering Chemistry, 23, 188-193. https://doi. org/10.1016/j.jiec.2014.08.014.
Mitra, M., Mahapatra, M., Dutta, A., Roy, J. S. D., Karmakar, M., Deb, M., Mondal, H., Chattopadhyay, P. K., Bandyopadhyay, A. & Singha, N. R. (2019). Carbohydrate and collagen-based doubly-grafted interpenetrating terpolymer hydrogel via N–H activated in situ allocation of monomer for superadsorption of Pb (II), Hg (II), dyes, vitamin-C, and p-nitrophenol. Journal of Hazardous Materials, 369, 746-762. https://doi.org/10.1016/j. jhazmat.2018.12.019.
Roy, C., Dutta, A., Mahapatra, M., Karmakar, M., Roy, J. S. D., Mitra, M., Chattopadhyay, P. K. & Singha, N. R. (2019). Collagenic waste and rubber based resin-cured biocomposite adsorbent for high-performance removal(s) of Hg (II), safranine, and brilliant cresyl blue: A costfriendly waste management approach. Journal of Hazardous Materials, 369, 199-213. https://doi.org/10.1016/j. jhazmat.2019.02.004.
Shams, M., Dehghani, M. H., Nabizadeh, R., Mesdaghinia, A., Alimohammadi, M. & Najafpoor, A. A. (2016). Adsorption of phosphorus from aqueous solution by cubic zeolitic imidazolate framework-8: Modeling, mechanical agitation versus sonication. Journal of Molecular Liquids, 224, 151- 157. https://doi.org/10.1016/j.molliq.2016.09.059.
Vera, C. C., Pérez, N. & Sabino, M. (2016). Efecto de la cantidad de fase interpenetrada lignocelulósica y la composición sobre el proceso de hinchamiento y síntesis de hidrogeles interpenetrados en base a acrilamida. Revista Iberoamericana de Polímeros, 17(4), 170-182. http://www. ehu.eus/reviberpol/pdf/JUL16/chacon.pdf.
Vieira, R. M., Vilela, P. B., Becegato, V. A. & Paulino, A. T. (2018). Chitosan-based hydrogel and chitosan/acidactivated montmorillonite composite hydrogel for the adsorption and removal of Pb+2 and Ni+2 ions accommodated in aqueous solutions. Journal of Environmental Chemical Engineering, 6(2), 2713-2723. https://doi.org/10.1016/j. jece.2018.04.018.
Wang, J., Yue, X., Yang, Y., Sirisomboonchai, S., Wang, P., Ma, X., Abudula, A. & Guan, G. (2020). Earth-abundant transition-metal-based bifunctional catalysts for overall electrochemical water splitting: A review. Journal of Alloys and Compounds, 819, 153346. https://doi.org/10.1016/j. jallcom.2019.153346.
Wanna, Y., Chindaduang, A., Tumcharern, G., Phromyothin, D., Porntheerapat, S., Nukeaw, J., Hofmann, H. & Pratontep, S. (2016). Efficiency of SPIONs functionalized with polyethylene glycol bis(amine) for heavy metal removal. Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 414, 32-37. https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2016.04.064.
Yu, J. W., Jung, J., Choi, Y.-M., Choi, J. H., Yu, J., Lee, J. K., You, N. H. & Goh, M. (2016). Enhancement of the crosslink density, glass transition temperature, and strength of epoxy resin by using functionalized graphene oxide cocuring agents. Polymer Chemistry, 7(1), 36-43. https://doi. org/10.1039/C5PY01483B.