Modificación de la porosidad en aerogeles de óxido de grafeno mediante decorado con partículas de turmalina para la remoción de iones metálicos

Abstract

Los aerogeles de óxido de grafeno tienen aplicaciones potenciales en procesos de adsorción debido a su alta porosidad, baja densidad, variada morfología, elevada área superficial y fácil recuperación en medios acuosos. Sin embargo, para este tipo de procesos es importante evitar la repulsión entre las láminas de óxido de grafeno generadas principalmente por las interacciones de apilamiento de los anillos aromáticos. Por ende, en el presente trabajo se propone la síntesis de aerogeles de óxido de grafeno decorados con partículas de turmalina a diferentes porcentajes en peso para modificar su porosidad y aumentar la capacidad de adsorción de iones metálicos de , y , ya que este mineral de origen natural también cuenta con capacidad de adsorción y dipolos inducidos, favorable en la estructuración de los aerogeles de óxido de grafeno. Los aerogeles de óxido de grafeno, de óxido de grafeno con partículas de turmalina y las partículas de turmalina se caracterizaron por microscopía electrónica de barrido (SEM), difracción de rayos X (DRX), espectroscopia Raman, adsorción física de gases, FTIR-ATR y UV-Vis (excepto en partículas de turmalina). En contexto, las caracterizaciones de los aerogeles con partículas de turmalina confirmaron que es un material de grafeno, y el análisis textural mostró que es un material mesoporoso con agregados de partículas no rígidas en forma de placas que da lugar a poros con formas similares a rendijas. Además, el procesamiento de la turmalina para obtener partículas no afectó su estructura cristalina, generando un aumento en el aerogel de óxido de grafeno del 69% del área superficial, 72% en el tamaño promedio de poro y 24% de la capacidad de adsorción de de aerogel de óxido de grafeno con 5% en porcentaje en peso de partículas de turmalina respecto al aerogel de óxido de grafeno.