Síntesis de espumas de dendritas bimetálicas Cu-Ni por electrodeposición asistida por plantilla para la eliminación de mercurio de aguas contaminadas
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Date
2023-03-13
Authors
Evaluators
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Universidad Industrial de Santander
Abstract
El Convenio de Minamata es un acuerdo multilateral ambiental que tiene como objetivo proteger la salud humana y el medio ambiente de los efectos adversos del mercurio; sin embargo, Colombia es uno de los países que sigue generando una alta contaminación por mercurio, por lo que es necesario desarrollar alternativas para eliminar el mercurio. Con esta finalidad, se sinterizaron 3 estructuras tridimensionales con distinta proporción Cu:Ni mediante el método de la plantilla dinámica de burbujas de hidrógeno. Estos materiales fueron investigados para evaluar la capacidad de remoción electroquímica de mercurio a partir de una solución sintética de composición 0.1 mM HgCl2 en 0.5 M NaNO3, a través de la formación de una amalgama. Las imágenes obtenidas de los microscopios óptico, electrónico de barrido y de transmisión muestran que los materiales tienen distinto tamaños de poro y son formados por dendritas nano y micrométricas. Un mapeo elemental por EDS y datos de absorción atómica muestran que el Cu y el Ni se encuentran formando aleaciones denominadas CuNi1, CuNi2 y CuNi3, y que la cantidad de Ni aumenta en el siguiente orden CuNi1 <CuNi2 <CuNi3. La resistencia mecánica de las espumas de dendritas se evalúo bajo un flujo laminar y turbulento. El grado de remoción de mercurio fue determinado por análisis de absorción atómica y de imágenes, ya que la formación de una amalgama sobre la espuma cambia su morfología cerrando los poros de la estructura. Los materiales son capaces de remover Hg2+ a través de un proceso redox de desplazamiento galvánico; sin embargo, se liberan hacia la solución Cu2+ y Ni2+ en proporciones estequiométricas al Hg2+ reducido, lo que es evitado al suministrar un potencial. Entre mayor es la cantidad de Ni en las espumas, la cantidad de mercurio removido es mayor.
Description
Keywords
Espumas de nanodendritas, Amalgamación electroquímica, Descontaminación de agua, Desplazamiento galvánico, Mercurio