Receptores iónicosestudio de su adsorción sobre carbones activados y de su reactividad frente a iones metálicos

Abstract

Los resultados que se presentan en este trabajo, se dirigen hacia el diseño de un método de funcionalización específica de la superficie de un carbón activado, con el fin de optimizar su capacidad como receptores de iones metálicos, basado en el anclaje de modelos moleculares formados por un fragmento arómatico, con capacidad para anclarse a los centros arénicos del carbón mediante interacciones tipo pi-pi, y un resto alifático con grupos básicos idóneos para la retención de especies metálicas. En este sentido, se han sintetizado los compuestos AMNLYSH2 y AMNTRENH, y se ha realizado la caracterización estructural y química de los mismos, profundizando en su comportamiento como ligandos frente a iones metálicos en disolución acuosa. Por otro lado, se estudiaron las características texturales del carbón activado comercial seleccionado para este trabajo, y se determinó la naturaleza de los grupos funcionales y el comportamiento ácido-base de su superficie. Posteriormente, los compuestos AMNLYSH2 y AMNTRENH se adsorbieron sobre el carbón activado, comprobándose que el mecanismo de interacción resulta altamente irreversible, en base a los resultados obtenidos a partir de las isotermas de adsorción de los mismos a diferentes valores del pH, estudios de orbitales moleculares tanto del adsorbente como de los dos adsorbatos, así como de datos de XPS. Finalmente, se evaluó la capacidad como adsorbentes de los sistemas carbón-ligando, mediante el análisis de las correspondientes isotermas de adsorción de una serie de iones metálicos de interés industrial y/o medioambiental, y comparando la capacidad de retención de estos últimos sobre los aductos carbón-ligando y el mencionado carbón de partida.