Resumen

Se han preparado ferritas espinela MFe2O4 (M = Ni, Co y Zn) nanométricas por el método de autocombustión sol-gel utilizando ácido cítrico como agente combustible. Los materiales se han caracterizado por difracción de rayos X (DRX), espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier (FTIR) y microscopía electrónica de transmisión (MET). Las ferritas espinela se han aplicado a la adsorción del colorante Rojo Congo (CR) mediante la técnica de lotes. Se han ajustado diferentes modelos cinéticos y de equilibrio mediante regresión no lineal para analizar los datos de adsorción. De acuerdo con la isoterma de Langmuir, la capacidad máxima de adsorción a 293 K es de 14,06 mg/g para CoFe2O4 y de 17,13 mg/g para NiFe2O4. Los valores de energía libre media determinados a partir de la isoterma Dubinin-Radushkevich son superiores a 8 (kJ mol-1), lo que indica un mecanismo de quimisorción. En base a los parámetros termodinámicos calculados (energía libre, entalpía y entropía) la adsorción de CR sobre ferritas es un proceso espontáneo y endotérmico. Se ha aplicado la metodología de superficie de respuesta para construir los modelos de regresión múltiple para la predicción de la capacidad de adsorción y la eficiencia de eliminación. La optimización basada en modelos se ha realizado utilizando algoritmos genéticos y el enfoque de la función de deseabilidad. La optimización basada en un único objetivo ha dado como resultado un valor máximo de eficiencia de eliminación del color del 98,995%, utilizando el adsorbente NiFe2O4. La optimización multiobjetivo ha permitido mejorar tanto la eficiencia de eliminación como la capacidad de adsorción.

• Materias:Biotecnología Análisis electroquímico Nanotecnología Bioingeniería Nanoestructuras Nanocompuestos
• Subjects:Biotechnology Electrochemical analysis Nanotechnology Bioengineering Nanostructures Nanocomposites
• Palabras claves:capacidad de adsorción, eficacia de eliminación, ferritas de espinela nanoestructuradas mfe2o4, metodología de superficie de respuesta, parámetros termodinámicos calculados, eficacia de eliminación del color, enfoque de la función de deseabilidad, método de autocombustión en gel, capacidad máxima de adsorción, energía libre media
• Keywords:adsorption capacity, removal efficiency, nanosized spinel ferrites mfe2o4, response surface methodology, calculated thermodynamic parameters, color removal efficiency, desirability function approach, gel autocombustion method, maximum adsorption capacity, mean free energy