Preparación y caracterización de materiales híbridos a partir de carbones activados, evaluación de sus propiedades adsorbentes y catalíticas

Abstract

La eficacia del carbón en la recuperación de iones contaminantes no sólo depende de las características texturales del carbón sino del tipo de funciones químicas presentes en su superficie. En este sentido, y siguiendo una línea de investigación, en la tesis se plantea modificar la superficie de carbones activados mediante la adsorción sobre ellos de receptores iónicos de naturaleza orgánica, formados por la condensación de un derivado aromático, que se adsorba irreversiblemente sobre la superficie arénica del carbón de partida, y de un derivado con grupos funcionales adecuados para la coordinación al ión metálico que se pretenda retener sobre el nuevo material adsorbente así generado. La previsión es utilizar tres receptores iónicos generados por condensación de la 4- amino-1,6-dihidro-1-metil-5-nitroso-6-oxopirimidina y un derivado R, que en un caso será un éter corona, en otro una poliamina y en otro caso un sideróforo trihidroxamato. Los receptores tienen interés ya que como ligandos, son bases que pueden coordinar, en condiciones adecuadas, a cationes metálicos y aniones contaminantes tanto por el extremo poliamínico, el extremo hidroxámico o por el extremo macrocíclico tipo corona. Ademá el fragmento pirimidínico presenta un grupo NO (en C5) y un O (en C6),de forma que, dado el carácter electrón atrayente de estos grupos, se confiere cierta acidez al anillo pirimidínico. Por tanto, estos ligandos son fácimente adsorbidos sobre carbón activado básico en base principalmente a interacciones ¿-¿-arénicas del tipo donador (carbón)-aceptor (sistema pirimidínico). Estas moléculas una vez adsorbidas sobre el carbón activado conservarían su reactividad con metales a través de los sustituyentes exocíclicos. Se ensaya el comportamiento del nuevo material generado como catalizador heterogéneo, y se estudia la rentabilidad en la utilización de estos nuevos materiales en el tratamiento de aguas contaminadas, y su depuración y recuperación del material híbrido utilizado.