Examinando por Autor "Barrera Vargas, Mario"

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    PublicaciónAcceso abierto
    Evaluación de una arcilla esmectita natural y modificada en el uso de un filtro para la reducción de la dureza del agua subterránea
    (Universidad de Córdoba, 2025-07-24) Atencio Clemente, Neider Andres; Barrera Vargas, Mario; Espitia Arrieta, Amelia Andrea; Díaz Ponguta, Basilio
    El acceso a agua de calidad se ha convertido en un desafío global, especialmente para aquellas poblaciones donde los recursos hídricos superficiales son limitados y donde los sistemas de tratamiento de agua urbanos son escasos o inexistentes. Este estudio evaluó el uso de una arcilla esmectita natural (ARN) y modificada (ARM), en filtros para reducir la dureza del agua subterránea, proponiendo una solución económica y sostenible. La arcilla, extraída de suelos en Moñitos-Córdoba, fue purificada y modificada mediante homoionización con KCl seguida de tratamiento térmico. Ambas muestras se caracterizaron por espectroscopía FT-IR, capacidad de intercambio catiónico, área superficial y una prueba de la capacidad de hinchamiento, para posteriormente, utilizarse en el filtro, evaluando parámetros como pH, conductividad y dureza antes y después de la filtración, así como su comportamiento hidráulico. Los resultados mostraron que la arcilla extraída correspondía a una esmectita de tipo montmorillonita con una CIC de 96.62 meq/100g, así mismo tanto la ARN y ARM130 lograron reducir la dureza del agua en un 85.45 % y 82.88 %, respectivamente. El filtro con ARM130 presentó una tasa de flujo 40 % más constante que con ARN. Ambos materiales demostraron una alta eficacia en la reducción de dureza, pero ARM130 destaca por su equilibrio entre capacidad adsorbente y estabilidad operativa, siendo más adecuado para aplicaciones prácticas. El filtro desarrollado es una alternativa viable, económica y de bajo impacto ambiental para el tratamiento de agua, con potencial para ser implementado en comunidades rurales
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    PublicaciónAcceso abierto
    Investigación en las propiedades estructurales, vibracionales, ópticas y magnéticas en nanopartículas del ZnO dopado con cobalto por descomposición térmica de acetatos asistida por molienda mecánica
    (Universidad de Córdoba, 2024-07-05) Hernández Gutiérrez, Juan Carlos; Beltrán Jiménez, Jailes Joaquín; Barrera Vargas, Mario; Lopez Ochoa, Jesus
    El óxido de zinc puede presentarse en diferentes formas estructurales, incluyendo la estructura Rock salt, blenda de zinc y la Wurtzita hexagonal, siendo esta la más estable la tipo wurtzita a temperatura ambiente. Este ZnO con estructura hexagonal es un semiconductor tipo n, transparente en la región UV-visible con una banda de energía prohibida de 3.37 eV a temperatura ambiente y una alta energía de excitones de 60 meV. Estas características lo hacen un material prometedor en aplicaciones como sensores de gases, láseres UV-visible, y celdas solares etc. Cuando se dopa el ZnO con iones de metales de transición, como el cobalto, es posible mejorar sus posibles aplicaciones, convirtiéndolo en una opción prometedora para la ciencia de materiales, gracias a su bajo costo de producción y su fácil procesamiento. El objetivo de este trabajo es realizar una investigación en las propiedades vibracionales, cristalográficas, ópticas y magnéticas de nanopartículas de ZnO dopados con cobalto al 1, 3, 5, 8 y 10 % obtenidas mediante el método de descomposición térmica de precursores Zn(CH3COO)2•2H2O y Co(CH3COO)2 • 4H2O con una previa molienda mecánica, calcinados a 400 ºC durante 1 h. Las muestras fueron caracterizadas por análisis termogravimétrico, espectrometría FTIR, difracción de rayos X, espectroscopia UV-VIS Reflectancia difusa y magnetometría de muestra vibrante.
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    PublicaciónEmbargo
    Utilización del residuo agrícola tusa de maíz en la descontaminación de aguas con metales pesados (Pb 2+)
    (Universidad de Córdoba, 2025-02-05) Fernández Langs, Jack Steven; Pérez Sotelo, Dairo Enrique; Páez Meza, Manuel Silvestre; Barrera Vargas, Mario; Díaz Ponguta, Basilio
    La remoción de metales pesados en diversas matrices es crucial para proteger la salud humana y el medio ambiente, ya que son tóxicos, bioacumulativos y dañan ecosistemas. Los métodos actuales, como la adsorción y la filtración, enfrentan retos como altos costos, eficiencia limitada en bajas concentraciones y sostenibilidad. El uso de materiales adsorbentes de bajo costo, como carbón activado derivado de residuos agrícolas, ofrece soluciones prometedoras. Las regulaciones estrictas y la falta de acceso en regiones desfavorecidas son desafíos importantes. Con base en el argumento anterior, en este trabajo, se determinó la capacidad de adsorción de Pb2+ usando tusa de maíz como un agro-residuo sostenible. Para lo cual se prepararon tres muestras de agua contaminadas con Pb2+ preparadas a un pH óptimo, a las cual se les adicionó una dosis de adsorbente (matriz de biochar), previa optimización del mismo con solución acuosa de NaCl al 10% en peso. Todo lo anterior se hizo a una temperatura de 24.6°C y un tiempo de contacto de 1 h. Posteriormente se varió el tiempo de contacto de las muestras problemas de Biochar y se determinó la concentración y el porcentaje de adsorción de Pb2+ usando la técnica de adsorción atómica, cada 10 minutos durante 1 h. Como resultado se obtuvo un máximo de remoción a un pH 5.2, dosis de adsorbente: 0.70 g y concentración de Pb2+ 10 mg/L. Los datos experimentales de la razón del tiempo de contacto, respecto a la cantidad de metal (Pb2+) adsorbido por gramo de adsorbente en un tiempo específico (t/q_t) vs t se ajustaron cinéticamente a una ecuación pseudo-segundo orden. Mientras que los datos experimentales de la razón de la capacidad de adsorción en equilibrio de Pb2+ respecto a la cantidad de materia (Pb2+) removida por unidad de masa en el equilibrio del Pb2+ ( C_e/q_e ) vs C_e fueron mejormente descritos con el modelo Langmuir. Finalmente, se puede concluir que la tusa de maíz tratada demostró ser un adsorbente efectivo para la remoción de Pb2+ por cuanto alcanzó un porcentaje de más del 99% y que la capacidad de adsorción en equilibrio fue mejor descrita por el modelo de Langmuir, sugiriendo que la adsorción ocurre en monocapa en sitios homogéneos del adsorbente.