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Design and Synthesis of Reusable Nanoparticles for Reversible Chemisorption of Hexavalent Chromium Anions from Aqueous Media and CatalysisDiseño y síntesis de nanopartículas reutilizables para la quimisorción reversible de aniones de cromo hexavalente de medios acuosos y catálisis

Resumen

Se ha sintetizado un material nanocompuesto magnéticamente activo a partir de la mezcla de reacción de nanopartículas de hierro con núcleo de magnetita recubiertas electrostáticamente con SiO2, nanohojas de hidrotalcita ([Eu8 (OH)20 (H2O)n]4 ), y anión decatungstofosfato ([α-PW10O367-]). El material nanocompuesto resultante, denominado Fe3O4@SiO2@LEuH@PW10, adsorbe eficazmente aniones cromato de soluciones acuosas. Las isotermas de adsorción se ajustan al modelo de Langmuir con una capacidad de 23 mmol-g-1 tras 42 minutos a 25ºC. La reacción es espontánea a temperatura ambiente con 44,22 kJ-mol-1 de energía de activación requerida. Además, el calentamiento del material nanocompuesto adsorbido con cromato a 40°C produce la disociación de los aniones cromato del material nanocompuesto. De este modo, el adsorbente reciclado Fe3O4@SiO2@LEuH@PW10 puede reutilizarse para la eliminación de cromato en soluciones acuosas al menos diez veces sin pérdida evidente de actividad. Este mecanismo de quimisorción reversible y espontánea para la adsorción de cromato proporciona una nueva vía para la separación y limpieza de aguas residuales industriales contaminadas con iones de cromato. También se demuestra la robusta actividad catalítica del nanocompuesto.

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