Influencia de la temperatura de activación en las caracteristicas superficiales de carbones activados granulares preparados por impregnación con MgCl2 y CaCl2

Se preparan carbones activados de tipo granular a partir de cuesco de palma africana (Elaeis guineensis) por activaciónquímica con soluciones acuosas de MgCl2 y CaCl2 de diferentes concentraciones y a temperaturas de 773 o 1073 K. Los carbones activados se caracterizan por adsorción física de N2 a 77 K, de las isotermas resultantes se obtienen los parámetros texturales: área superficial y volumen de microporo con valores entre 12 y 501 m2g-1 y 0,002 y 0,21 cm3g-1 respectivamente. Los valores de las entalpías de inmersión de los sólidos en agua se encuentran entre -7,4 y -36,3 Jg-1 y en benceno en un rangoentre -19,4 y -33,9 Jg-1, los resultados muestran que laactivación con las sales MgCl2 y CaCl2 producen carbonesactivados con poros en el rango de los mesoporos quefacilitan la entrada de los adsorbatos.Se realiza la caracterización de la acidez y basicidad totalde los materiales carbonosos con valores entre 18 y 263μmolg-1 y 123 y 3614 μmolg-1 respectivamente, tambiénse determina el pH en el punto de carga cero, pHPZC y losespectros infrarrojo (DR-FTIR) para cada uno de los carbonesactivados preparados

Caracterización de carbones activados modificados con agentes quelantes para la adsorción de metales tóxicos en solución acuosa

Se modifica la superficie de un carbón activado microporosocon agentes quelantes adecuados para la adsorción de iones metálicos en solución acuosa con el fin de generar sólidos con capacidad para la remediación de aguas contaminadas. El carbón activado de partida se prepara a partir de la cáscara de Coco, se activa físicamente y se modifica mediante el uso de tres agentes quelantes: ácido cítrico, ácido tartárico y ácido etilendiamino-tetra-acético (EDTA). Los carbones activados modificados se caracterizan por adsorción física de N2 a 77 K, de las isotermas resultantes se obtienen los parámetros texturales: área superficial y volumen de microporo con valores entre 842 y 1171 m2.g-1 y 0,36 y0,47 cm3.g-1 respectivamente. Se determinan entalpías de inmersión de los carbones activados en benceno con valores entre -73,87 y -143,80 J.g-1; los resultados muestran que se producen carbones activados con poros en el rango de los microporos lo cual facilitaría la entrada de los iones metálicos a la estructura carbonosa. Se determinan la densidad de grupos ácidos y básicos totales, el pH en el punto de carga cero, pHPCC, los espectros infrarrojos (DR-FTIR) y análisis para cada uno de los carbones activados modificados. Además se determina la adsorción en fase acuosa de los iones Ni(II), Cd(II) y Co(II) para soluciones de 500 mg.L-1 obteniendo valores para las cantidades adsorbidas entre 22,8 y 30,4mg.g-1 para el Ni(II); entre 22,9 y 33,9 mg

Adsorción de Cr(III) desde solución acuosa sobre carbones activados obtenidos de residuos de Zea mays

Se prepararon carbones activados a partir de tuza de maíz por activación con CO2 a diferentes tiempos de activación y su comportamiento en la adsorción de Cr(III) desde soluciónacuosa se comparó con el material natural que tiene propiedades adsorbentes.Los materiales carbonosos se caracterizaron por adsorción de N2 y se obtuvieron valores de área superficial entre 327 y 1120 m2g-1, con una distribución de porosidad entre microporos y mesoporos, que favorece la adsorción del ion Cr(III).Se realizó la adsorción del ion metálico desde solución acuosa a un pH de 5 y los resultados experimentales se ajustaron a los modelos de Langmuir y Freundlich, encontrando un mejor ajuste para el primer modelo con valores para la capacidad máxima de adsorción entre 34,45 y 84,64 mgg-1.Se determinaron las entalpías de inmersión de los carbonesactivados en las soluciones con diferentes concentraciones de Cr(III), con valores entre 10 y 37 Jg-1, que indican la variación de la entalpía con la presencia del ion metálico en la solución

Estudio calorimétrico de carbonizados de huesos de pollo, bovino y porcino empleando solventes orgánicos e inorgánicos

Se determinaron las entalpías de inmersión de carbonizadosde huesos de pollo, bovino y porcino utilizando solventes orgánicos e inorgánicos como parte de su caracterización fisicoquímica. Se buscó la correlación entre el valor del área superficial de estos materiales con la capacidad de adsorción de 4-nitrofenol en solución acuosa y con las interacciones energéticas que tienen lugar durante el proceso de adsorción. Se encontró que cuanto mayor sea el valor del área superficial del carbonizado y el contenido de grupos básicos totales habrá una disminución en la capacidad de adsorciónde 4-nitrofenol. En cuanto a las calorimetrías de inmersión de los sólidosen soluciones de 4-nitrofenol se observó que cuando aumenta la concentración de las soluciones de mojado las interacciones energéticas también aumentan hasta que se alcanzan concentraciones que exceden la capacidad de interacción sólido-líquido, en estas soluciones, los valores de las entalpías de inmersión varían entre 7,7 y 42,6 Jg-1

Preparación de carbón activado a partir de semilla de Eucalipto para la adsorción de compuestos fenólicos monosustituidos

Se preparan carbones activados, a partir de cáscara deeucalipto (Eucalyptus globulus), por activación químicamediante impregnación con soluciones acuosas de dosagentes activantes; ácido sulfúrico y cloruro de zinc. Seguidose realizó un proceso de carbonización, a una temperaturade 550 °C, finalmente las muestras se lavan hastapH constante y se guardan bajo atmosfera inerte. Para lacaracterización de los carbones activados se emplearondiferentes técnicas; se evaluó el área superficial aparentey el volumen de microporos empleando fisisorción denitrógeno, la muestra que mayor área superficial presentófue la que se activó con cloruro de zinc con un valor de300 m2 g-1.La química superficial de los carbones activados se caracterizapor el método de Boehm, los valores de los contenidosde grupos ácidos y básicos totales son similares, loque se confirma con los valores obtenidos para el pHpcc,aspecto relacionado con la naturaleza de los diferentesagentes activantes utilizados. Se empleó espectroscopiade infrarrojo para complementar la caracterización de laquímica superficial.Los carbones activados se aplicaron en la adsorción defenol, 4-clorofenol y 4-nitrofenol, compuestos altamentecontaminantes, mostrando buenos resultados en la capacidadde adsorción de los carbones, con valores hasta de200,0 mg g-1

Calorimetry of Immersion in the Energetic Characterization of Porous Solids

In order to study and understand the adsorption process in a liquid-solid interface, it is necessary to know both textural and chemical properties of the adsorbent. It is also important to know the behavior of the solid in a liquid medium, considering that the interaction can produce some changes in the texture and the electrochemical properties when the adsorbent is immersed in a solvent or a solution. The study of the influence of these properties in the adsorption process with techniques like immersion microcalorimetry can provide direct information on particular liquid–solid interactions. The parameter that is evaluated by immersion microcalorimetry is the immersion enthalpy, ΔHim. Immersion enthalpy is defined as the energy change at temperature and pressure constants when the surface of the solid is completely immersed in a wetting liquid in which the solid is insoluble and does not react. The immersion calorimetry can be a versatile, sensitive and precise technique that has many advantages for the characterization of porous solids. The versatility of immersion microcalorimetry is because changes in surface area, surface chemistry, or microporosity will result in a change in immersion energy. The interactions solid-liquid can be physical or chemical type, the physical present a lower amount of energy than that generated when exist chemical interactions

Relación entre entalpías de inmersión de carbones activados modificados en su química superficial en diferentes líquidos y sus características fisicoquímicas

Se determinan entalpías de inmersión de carbones activados modificados químicamente en benceno, diclorometano, tetracloruro de carbono y agua; que presentan los valores mayores para la inmersión de los sólidos en diclorometano en un rango de -96 a -155 Jg-1 y para la inmersión en agua valores entre -32 y -66 Jg-1.Los carbones activados presentan valores de área BET yvolúmenes de microporos entre 783 y 935 m2g-1 y 0,31 y0,37 cm3g-1 respectivamente.Se determinaron entalpías de inmersión de los carbonesactivados en soluciones acuosas de Ni(II) de 500 mgL-1.Para las entalpías de inmersión de los carbones activadosen soluciones de Ni(II) el mayor valor se obtiene para elcarbón activado oxidado con ácido nítrico, de -69,2 Jg-1, queindica la influencia de la química superficial en el procesode adsorción del ion desde solución acuosa. Se obtieneuna relación directa entre la entalpía de inmersión de lossólidos en la solución y la capacidad de adsorción

Estudio cinético de la adsorción de Ni2+ desde solución acuosa sobre carbones activados obtenidos de residuos de tuza de maiz (Zea mays)

Se preparan carbones activados a partir de tuza de maíz por activación térmica con CO2 a diferentes tiempos de activación 2, 4 y 8 horas y se emplean en la adsorción de Ni2+ desde solución acuosa, comparando la capacidad de adsorción con la que se obtiene para el material natural que presenta propiedades adsorbentes.Los materiales carbonosos se caracterizan texturalmente por la adsorción de N2 y se obtienen valores de área superficial entre 327 y 1120 m2g-1, con una distribución de poro entre microporos y mesoporos, que favorece la adsorción del ion Ni2+.Se realiza la adsorción del ion metálico desde solución acuosa a un pH de 5 y los resultados experimentales de la adsorción se ajustan a los modelos de Freundlich y Langmuir, se presenta un mejor ajuste para el segundo modelo, con valores para la capacidad máxima de adsorción entre 32,88 y 43,65 mgg-1.Se determinó la adsorción del Ni2+ sobre los carbones activadosdesde solución acuosa, en función del tiempo, y se ajustaron los resultados de la adsorción para el estudio de la cinética por los modelos de seudo primer y seudo segundo orden; se observa que los datos cinéticos experimentales tienen mayor correlación con el modelo de seudo segundo orden.Se determinan entalpías de inmersión de los carbones activados en soluciones con diferentes concentraciones de Ni2+ y se obtienen resultados entre 11 y 39 Jg-1, que indican la variación de la entalpía con la presencia del ion metálico en la solución

Design, synthesis and characterization of MOF-199 and ZIF-8: Applications in the adsorption of phenols derivatives in aqueous solution

In this work, the adsorption characteristics of metal-organic frameworks (MOFs: MOF-199 and ZIF-8) with two different types of structure were analyzed. MOF-199 consists of copper-based metal clusters while the ZIF-8 consists of organic molecules interlaced with zinc atoms and these have octahedral morphology and typical rhombic dodecahedron shape, respectively. The results of phenol (Ph) and p-nitro phenol (PNP) adsorption capacity from aqueous solution show that MOF-199 has a higher adsorption capacity: Ph 79.55% and PNP 89.3%, while for ZIF-8 the adsorption capacity was Ph 65.5% and PNP 77.0%. Adsorption of phenols was fit to Langmuir, Sips and Redlich-Peterson models and kinetics by pseudo-second order. Gibbs free energy (ΔG°) shows that adsorption processes studied are spontaneous

Estudio calorimétrico comparativo de la adsorción sobre carbón activado de fenol y acetaminofén desde solución acuosa

Se determinan las entalpías de inmersión en soluciones acuosas de fenol y acetaminofén y en agua de tres carbones activados que difieren en el contenido de grupos oxigenados superficiales con el propósito de conocer la intensidad de las interacciones energéticas entre los compuestos y los carbones activados. Los carbones activados presentan valores de área superficial y volúmenes de microporo similares, alrededor de 850 m2.g-1 y 0,35 cm3.g-1, respectivamente, y difieren en el contenido de grupos químicos superficiales que son los que interactúan con los solutos que se encuentran en solución acuosa. Los valores obtenidos para las entalpías de inmersión de los carbones activados en agua están entre -32 y -66 J.g-1. Las entalpías de inmersión de los carbones activados en las soluciones de 100 mg.L-1 y 10 mg.mL-1 de fenol y acetaminofén se encuentran entre -18 y -157 J.g-1, que indican una mayor interacción para los dos solutos con el carbón activado que tiene mayor contenido de grupos básicos superficiales.Immersion enthalpies were determined for aqueous solutions of phenol, acetaminophen and water on three different carbons that differed in terms of oxygen groups on the surface. The intensity of the energy interaction between these compounds and the activated carbons was determined. The activated carbons had similar values for surface area and micropore volume, i.e. approximately 850 m2.g-1 and 0.35 cm3.g-1, respectively, but differed in the content of surface chemical groups that interacted with the solutes in aqueous solution. The values obtained for the enthalpies of immersion of activated carbon in water were between -32 and -66 J.g-1. The enthalpies of immersion of activated carbon for acetaminophen and phenol solutions with concentrations between 100 mg.L-1 and 10 mg.L-1 were between -18 and -157 J.g-1, indicating greater interaction between the two solutes and activated carbons with a high surface content of reduced chemical groups