A cellulose based composite as potential adsorbent for the removal of heavy metal ions from water

Abstract

El propósito de este trabajo es obtener un hidrogel compuesto de carboximetilcelulosa (CMC), quitosano (CH), ácido cítrico (CA) y glicerol (GL), que se pueda usar para eliminar metales pesados en soluciones acuosas y ser utilizados como un método de tratamiento en aguas residuales. Este trabajo se enfoca en proponer materiales alternativos con aplicaciones interesantes a través del desarrollo de un hidrogel con la capacidad de adsorber especies de cerio (Ce). Se sabe que el cerio genera problemas ambientales que afectan a muchas personas en su salud. Los compuestos CMC / CH / AC / GL fueron clave para la formación del hidrogel, proporcionando a su estructura grupos carboxilo, hidroxilo y aminas. El glicerol desempeñó un papel esencial en la preparación de hidrogel, siendo el plastificante del mismo. El ácido cítrico fue el que promovió la reticulación química en la mezcla de componentes. Una vez que se verificó la función del hidrogel, los análisis químicos y morfológicos se llevaron a cabo a través de varias técnicas de caracterización, mediante el uso de espectroscopía infrarroja con transformada de Fourier (FTIR) y de foto emisión de rayos X (XPS). Además, se evaluó la capacidad de hinchamiento del gel de desorción, la espectroscopia de rayos X y la microscopía electrónica de barrido. Además, mediante espectroscopía visible ultravioleta (UV-Vis) fue posible evaluar la funcionalidad del hidrogel para la remoción de iones de cerio en fase acuosa a través del análisis de los gráficos (tiempo vs. absorbancia). Una vez que los hidrogeles se liofilizaron, adquirieron un aspecto homogéneo y elástico. Algunos hidrogeles presentaron grados de plasticidad. La razón principal fue las diferentes cantidades de ácido cítrico (6, 12, 24 y 48 mL) se utilizaron para sintetizar el compuesto de hidrogel. En este caso, el ácido cítrico es el reticulante químico. Fue útil comparar grados de absorción entre diferentes compuestos de hidrogel. De la información obtenida por las técnicas de caracterización, se pudo evidenciar que el hidrogel formado presentó reticulación física y química. Sugiriendo que la unión de ácido cítrico con quitosano y carboximetilcelulosa produce cadenas, enlaces de amidas y grupos éster; ayudando a enriquecer las propiedades de absorción del hidrogel.