¿Cómo eliminar metales tóxicos en países en desarrollo con un nanomaterial de bajo coste?

La contaminación por arsénico (III) del ecosistema cercano ha causado efectos tóxicos en los sistemas nervioso, digestivo e inmunitario, y en los pulmones, los riñones, la piel y los ojos. Todos los factores mencionados son las razones y motivaciones de nuestra investigación sobre este tema, para resolver los problemas que ha causado el arsénico.

La contaminación por arsénico ha hecho tóxico el ecosistema y afecta a la salud humana; el As(III) también destruye el ADN y tiene potencial cancerígeno. Entre las técnicas de depuración de agua para eliminar una amplia gama de compuestos de las aguas residuales industriales, hemos elegido el método de adsorción porque es asequible, rápido, sencillo de diseñar, eficiente y despierta gran atención entre los investigadores. Se llevó a cabo un sistema piloto en el laboratorio de la University of Education (UEd), Vietnam National University, con el siguiente equipo. Grupo de investigación: Truong Ngoc Kiem; Hoang Thu Ha; Vu Minh Anh; Nguyen Thi Hoa; Nguyen Thi Khanh Ly; Vu Thao Van; Nguyen Dang Quang; Hoang Huy Khanh; Le Huy, Nguyen Bao Huy; Manh Hoang Anh; Tran Chau Anh; Tran Hai Anh; Tran Dinh Minh*. Afiliación: Vietnam National University, University of Education, Hoang Liet School, Hanoi-Amsterdam High School for the Gifted, Chu Van An High School, Marie Curie Hanoi School y High School of Education Sciences. En este estudio investigamos un carbón de bambú novedoso y de bajo coste, modificado con grupos funcionales alcalinos y ácidos mediante soluciones de NH4OH y HCl (BC-N y BC-H) con tratamiento térmico en atmósfera de nitrógeno, para la adsorción de arsénico de las aguas residuales.

Para determinar las características de los adsorbentes, se evaluaron mediante SEM, TEM, FTIR y XRD.

Educación STEM en la enseñanza práctica de la química en la UEd, VNU.

En el análisis TEM se observó que el BC-N tenía una estructura a escala nanométrica, de forma esférica y distribución homogénea.

El BC modificado se sintetizó sumergiendo el BC en soluciones acuosas de NH4OH y HCl y calentándolo después en atmósfera de N2 a distintas temperaturas. El BC-N y el BC-H mostraron una mayor eficiencia de eliminación de As en comparación con el BC original. El pH óptimo para la adsorción de As(III) se determinó en 4. La eliminación de As dependió principalmente de la concentración inicial y de la dosis de adsorbente. La adsorción de As se ajustó bien al modelo cinético de pseudosegundo orden y a la isoterma de Freundlich. Además, las eficiencias de adsorción de As(III) disminuyeron en muestras reales de aguas residuales, en comparación con las muestras sintéticas de laboratorio, en todas las muestras con concentraciones iniciales de As(III). El BC-N debe considerarse un adsorbente prometedor para eliminar As(III) de las aguas.

El BC-N y el BC-H modificados son un adsorbente prometedor para el tratamiento de aguas residuales contaminadas con arsénico. Este proyecto ha demostrado la investigación sobre el carbón de bambú modificado para una adsorción rápida con el fin de eliminar As(III) de las aguas. Se seleccionó una solución de NaOH como disolvente adecuado para regenerar el BC-N reutilizado.

Las condiciones óptimas para el proceso de adsorción de As(III) se calcularon así: pH = 4, dosis de adsorbente = 2,5 g/L.

Esta investigación fue concedida y financiada por la Vietnam National University, Hanoi, Vietnam.

Autor: Tran Dinh Minh