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Title: Modificación de superficies de carbono por reducción electroquímica de 1,10-Fenantrolina en medio ácido para la remediación de aguas contaminadas con plomo y mercurio
Authors: D´vries Arturo, Richard
Péttry Valencia, Drochss
Crespo Martínez, Gloria Amparo
Keywords: Modificación de superficies de grafito
Voltamperometría Cíclica
Electrorremediación
Metales Pesados
Issue Date: 2019
Publisher: Universidad Santiago de Cali
Citation: G. A. Crespo Martínez, “Modificación de superficies de carbono por reducción electroquímica de 1,10-Fenantrolina en medio ácido para la remediación de aguas contaminadas con plomo y mercurio,” Universidad Santiago de Cali, 2019.
Abstract: Mediante la técnica electroquímica de voltamperometría cíclica, se modificaron superficies de carbono con películas de 1,10-fenantrolina para la electrorremediación de aguas contaminadas. Para esto, se realizó la reducción electroquímica de 1,10-fenantrolina en medio ácido sobre electrodos de carbono (carbón vítreo y minas de lápiz). Posteriormente, la modificación de las superficie fue comprobada por la oxidación electroquímica de las superficies, en un blanco de ácido sulfúrico 0.100 mol L–1, mostrando dos picos de oxidación electroquímica a 0.48 y 0.80 V vs Ag/AgCl, que evidencian la modificación de las superficies. Los resultados comparados con literatura permiten afirmar que ocurre la pasivación de la superficie con moléculas de 1,10-fenantrolina. El grado de modificación es dependiente del número de ciclos voltamperométricos realizados y para garantizar la modificación completa de las superficies de carbono, se realizó la reducción electroquímica de las superficies en una solución de 1,10-fenantrolina en medio acido, por 15 ciclos de barridos voltamperométricos. Estas superficies modificadas fueron utilizadas para la electrorremediación de soluciones que contienen plomo y mercurio con concentraciones conocidas. Se optimizaron parámetros como pH y potencial de deposición para la electroremediación utilizando cronoamperometría de doble pulso de potencial por 800 s, encontrando que el mejor potencial de deposición es -0,700 V vs Ag/AgCl y el rango de pH óptimo de trabajo está entre 3.00 y 5.00 para la remediación. Finalmente, la espectroscopia de absorción atómica determinó que la cantidad de plomo eliminada fue del 41.55% y 40.91%, cuando se estudió el efecto de potencial y pH, respectivamente. En la electrorremediación del mercurio, se eliminó el 22.42% cuando se evalúo el efecto de potencial y en el estudio del efecto de pH se alcanzó una eliminación del 53.87%. Las superficies aquí generadas pueden ser utilizadas para la remediación de ríos contaminados con metales pesados.
Description: Carbon surfaces were modified with 1,10-phenanthroline molecules by cyclic voltammetry technique, for applications in heavy metals electrodeposition of contaminated water. The electrochemical reduction of 1,10-phenatroline was carried out, with cyclic voltammetry using carbon electrodes (glassy carbon and pencil graphite) in acid medium. The modification of the surface was confirmed through the electrochemical behavior of the surfaces, using 0.100 mol L–1 sulfuric acid blank. As result two peaks of electrochemical oxidation at 0.48 and 0.80 V vs Ag / AgCl, were observed, which evidence the modification of the surfaces. Surface modification was achieved by electrochemical reduction in an acid solution of 1,10-phenanthroline by 15 voltammetric cycles. These modified surfaces were used for the electrorremediation of containing lead and mercury solutions. Parameters such as pH and deposition potential were optimized by potential step chronoamperometry for 800s, finding that the best deposition potential is -0,700 V vs Ag / AgCl, and the optimum range of operative pH was between 3.00 and 5.00. Finally, atomic absorption spectroscopy was used to determine the amount of absorbed lead from the solution. The lead retention values were 41.55% and 40.91%, when the potential effect and pH were studied, respectively. In the electroremediation of mercury, 22.42% was eliminated when the effect of the potential was evaluated and 53.87% was eliminated in the study of the pH effect. The new surfaces generated with this work, could be used for the remediation of heavy metals contaminated waters.
URI: https://repository.usc.edu.co/handle/20.500.12421/145
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