Examinando por Materia "Adsorption"

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    PublicaciónAcceso abierto
    Adsorción de especies de mercurio sobre las superficies 1t-mno2 y 1t-mno2/grafeno
    (Universidad de Córdoba, 2022-08-18) Morinson Negrete, Juan David; Ortega López, César
    En esta tesis, se realizó un estudio de primeros principios de la adsorción de algunas especies de mercurio (Hg0 , HgCl, HgO y HgCl2) sobre una monocapa de 1T-MnO2 y una heteroestructura vertical de 1T-MnO2/Grafeno. Los cálculos se realizaron dentro del marco de la Teoría del Funcional de la Densidad (DFT). Inicialmente, se verificó la exactitud del método de cálculo, a través del análisis comparativo de algunas propiedades estructurales y electrónicas de la monocapa y la heteroestructura, con resultados previamente citados en la literatura. Asimismo, se examinó la estabilidad energética, mediante el cálculo de las energías de cohesión, formación y superficial (monocapa); y de manera análoga, del trabajo de separación y las energías de enlace, formación e interfacial (heteroestructura).
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    PublicaciónAcceso abierto
    Adsorción de hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAP´s) en microplásticos PET en agua de mar
    (Universidad de Córdoba, 2023-11-16) Peñate Peña, Anderson Javier; Burgos Núnez, Saudith María; Enamorado Montes, German Holland; Paternina Uribe Roberth de Jesús; Diaz Pongutá, Basilio
    El 80% de la basura que ingresa anualmente al mar es plástico, el cual se degrada en fragmentos más pequeños conocidos como microplásticos (MP), cuyo tamaño es menor a 5mm, estos fragmentos transportan diferentes tipos de contaminantes como los hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAP´s), que son compuestos formados por más de dos anillos de bencenos, los cuales son otro tipo de contaminantes que amenazan la biota marina. En este estudio se valoró la adsorción de cuatros HAP´s (naftaleno, acenafteno, acenaftileno y fluoreno) en microplásticos tipo PET en agua de mar sintética, empleando la isoterma de Langmuir, Freundlich y Henry. Los microplásticos se obtuvieron de botellas del tipo PET recicladas. El agua de mar sintética se fortificó con estándar de HAP´s a diferentes concentraciones. A cada recipiente con la solución de HAP´s se le agregaron 3 g de microplásticos, luego el sistema se llevó a agitación. Una vez terminado este periodo, se separaron los microplásticos de la solución remante HAP´s. Para el análisis de estos, se utilizó la técnica de extracción en fase sólida (SPE) y cromatografía de gases acoplada a espectrometría de masa. Los resultados mostraron que el naftaleno, acenafteno y fluoreno se ajustan al modelo lineal presentando un r2 de 0,7896, 0,9922 y 1 respectivamente. En cuanto al modelo de Langmuir, este fue favorable para los cuatro HAP’s, presentado capacidades de adsorción de 2500, 238,095, 1428 y 1250 ng/g para naftaleno, acenaftileno, acenafteno y fluoreno respectivamente. El modelo de Freundlich también tuvo lugar, así que la absorción por multicapas también se puede presentar. La hidrofobicidad, el envejecimiento y el tamaño del MP son factores claves en los procesos de adsorción. En base a los resultados obtenidos podemos afirmar que la adsorción de HAP´s en microplásticos se ajusta a más de un modelo de adsorción y que el naftaleno es quien presenta mayor capacidad de adsorción
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    PublicaciónAcceso abierto
    Adsorption of mercury species on the 1T-MnO2 and 1T-MnO2/Graphene surfaces
    (Universidad de Córdoba, 2022-08-13) Morinson Negrete, Juan David; Ortega López, César
    The most relevant results are shown in this thesis report. In this thesis a first-principles study of the adsorption of some mercury species (HgCl and HgO) on the 1T- MnO2/Graphene heterostructure was carried out. Calculations were performed using the Density Functional Theory (DFT) within the framework of Generalized Gradient Approximation of Perdew-Burke and Ernzerhof (GGA-PBE) along with ultrasoft atomic pseudopotentials. In this investigation, the surface of interest is the monolayer of 1T-MnO2 coupled to a monolayer of Graphene and its interaction with the mercury species. The Graphene monolayer only acts as a substrate to support the 1T-MnO2 monolayer; for that reason, in all of the processes of adsorption of the mercury species onto the heterostructure, the atomic positions of the Graphene remain fixed. In order to establish the most energetically stable adsorption configurations, the following special sites on the heterostructure were considered: TO1 (top O atom of the lower horizontal plane), TO2 (top O atom of the upper horizontal plane), TM1 (top Mn atom located above a C atom) and TM2 (top Mn atom located above of the center of a Graphene hexagon), B1 (top bridge Mn-O1) and B2 (top bridge Mn-O2). In addition, for the molecurlar species (HgCl and HgO), different initial orientations (⊥, ∥ and ∡) with respect to the horizontal planes of the heterostructure were considered. It was found that the most stable adsorption configurations corresponds to: HgCl: chemisorbed molecule (Eads=−1.668 eV) perpendicularly with the Hg atom closest to the heterostructure in TO2. HgO: chemisorbed molecule (Eads=−1.904 eV) perpendicularly with the Hg atom closest to the heterostructure in TO2. Finally, the results obtained show that the 1T-MnO2/Graphene heterostructure is theoretically good-adsorbent material for the analyzed mercury species.
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    PublicaciónAcceso abierto
    Retención de Ni(II), Cr(VI) y Hg(II) con carbón activado a partir de materiales lignocelulósicos
    (Universidad de Córdoba, 2020-12-10) Sáenz Montalvo, Mayelis; Pérez Sotelo, Darío
    La contaminación del agua es producida principalmente por el vertimiento de aguas industriales y agrícolas; el incremento de uso de metales y sustancias químicas en los procesos industriales ha resultado en la generación de contaminación de muchos efluentes acuíferos, con la presencia de tóxicos orgánicos, metales pesados, entre otros; por esta razón, el objetivo de este estudio fue conocer, por medio del estado del arte, la capacidad de retención de Ni (II), Cr (VI) y Hg (II) con carbón activado teniendo como precursores materiales lignocelulósicos y su eficiencia como método para mitigar la concentración de estos metales en las aguas residuales, para lo cual el proceso de búsqueda de la información referente a retención de Ni(II), Cr(VI) y Hg(II) con carbón activado a partir de material lignocelulósicos, se llevó a cabo haciendo uso de artículos publicados en revistas seriadas e indexadas a través de las bases de datos Science Direct, Scopus, y Scielo. Se concluyó que la técnica es eficiente, donde los materiales lignocelulósicos más usados incluyen, cáscaras de frutos secos, cortezas y semillas de diferentes árboles; para la adsorción de Ni(II), el carbón activado a partir de la cascara de coco, con una capacidad de adsorción de 98 %; para Cr(VI), el carbón activado a partir de la cascara de plátano, con una capacidad de adsorción de 65,4 % y para el Hg(II), el carbón activado a partir de la cascarilla de arroz, con una capacidad de adsorción de 92 % así mismo, se destaca el importante papel de la afinidad de los metales hacia la lignina y los grupos ácidos superficiales.
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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.