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Study of the influence of Xanthate Derivative Structures on Copper Sulfide Mineral Adsorption Under Acidic Conditions

GUSTAVO LOPEZ TELLEZ Dulce Maria Avila Marquez IVAN ALEJANDRO REYES DOMINGUEZ ALIEN BLANCO FLORES HELEN PAOLA TOLEDO JALDIN JAVIER AGUILAR CARRILLO DE ALBORNOZ Emmanuel josé Gutiérrez Castañeda (2018)

Artículo de investigación en revista indizada

Adsorption of commercial xanthate derivatives on copper sulfide mineral (covellite, CuS) was studied by kinetics and isotherm adsorption experiments. The adsorption of xanthate derivatives was confirmed by FTIR (Fourier transform infrared spectroscopy) and XPS (X-ray photoelectron spectroscopy) results. Experiments were performed with two different xanthate derivatives, C-4410 (O-pentyl S-2-propenyl ester) and C-4940 (isobutyl xanthogen ethyl formate), on individual doses of 0.05 g of powdered covellite. It was found that the equilibrium times at pH 2, 4, and 6 were different for both xanthate derivatives. The shortest times were achieved at pH 2 and 4. The results suggest that C-4110 can be used as collector in a wide range of pH, while C-4940 is limited to lower pH values. Pseudo first- and pseudo second-order kinetics models were thus applied to the experimental data for pH 2. The information obtained from the kinetics models combined with XPS allowed proposing the adsorption mechanism for the covellite-xanthate derivative pair. The adsorption takes place through a non-covalent interaction for C-4410 and chemisorption process for C-4940. The best-fitting isotherm models for C-4410 and C-4940 adsorption were Redlich–Peterson and Freundlich, respectively, which yield a maximum adsorption capacity of 57.07 mg g 1 for C-4410 and 44.62 mg g 1 for C-4940.

CONACYT CB-254952-2016

Article

Adsorption copper sulfide xanthate BIOLOGÍA Y QUÍMICA

Cu(II) adsorption from aqueous solutions using the inner and outer portions of sugarcane bagasse

HELEN PAOLA TOLEDO JALDIN ALIEN BLANCO FLORES GUSTAVO LOPEZ TELLEZ ALFREDO RAFAEL VILCHIS NESTOR Víctor Sánchez Mendieta ERNESTO MORALES ALMARAZ LUIS ALBERTO MEJIA URIBE (2018)

Artículo publicado en revista indizada

In the present work, the adsorption capacity of internal and external portions of treated sugarcane bagasse (SCB) to remove Cu(II) from aqueous solution was evaluated. In order to reuse this solid waste as an effective adsorption material, both portions were treated with three different solutions (hot water, ethanol and NaOH) to remove sugar, external gummy tissue and impurities. Adsorption experiments were carried out in a batch system at room temperature. The kinetic data were fitted to pseudo-second order and Elovich models for the internal portion, and to the Elovich model for the external portion reaching equilibrium times from 8 to 24 h. Freundlich and Langmuir–Freundlich models described well the adsorption behavior of all systems. The compositional differences of the two portions of SCB and the surface chemistry were analyzed. Material characterization by scanning electron microscopy, Fourier transformed infrared spectroscopy, and X-ray photoelectron spectroscopy demonstrated morphologic and chemical modifications of the material after each treatment. Results showed that external SCB treated with a sodium hydroxide solution and internal SCB treated with ethanol solution were the best adsorbent materials, and provided a surface with more affinity to remove Cu(II).

CONACYT-280518 "Fortalecimiento y desarrollo de la infraestructura científica y tecnológica" CONACYT beca escolar No 449725

Article

kinetic and equilibrium isotherms Cu(II) adsorption Agro-waste BIOLOGÍA Y QUÍMICA

Efectos de la fluoración de las láminas tipo brucita de hidróxidos dobles laminares MgFeAl sobre sus propiedades de adsorción

MARIA DEL ROCIO CORREA MARTINEZ ALEJANDRA SANTANA CRUZ MARIA LIDICE SOTO PORTAS ENRIQUE ADUNA ESPINOSA (2017)

El presente trabajo presenta la síntesis de hidróxidos dobles laminares (HDL) a base de magnesio, aluminio y hierro, de manera general se sabe que los HDL tiene una estructura tipo brucita (ion de magnesio coordinado octaédricamente con grupos OH). Los materiales sintetizados de formulación MgAlFe-X (donde X= 5, 10 y 100 % flúor en el sólido) en el cual un porcentaje de aluminio coordinado octaédricamente con grupos OH fue sustituido por hierro coordinado octaédricamente con iones de flúor. Estos materiales fueron caracterizados por difracción de rayos-X, espectroscopia de infrarrojo por transformada de Fourier (FTIR), microscopia electrónica de barrido, análisis termogravimétrico y adsorción de nitrógeno. Y se evaluaron como adsorbentes de colorante azul remozol brillante. Los sólidos sintetizados presentaron una capacidad de adsorción de hasta 80 ppm, dependiendo de la cantidad de flúor presente en el sólido.

This work is about the synthesis of layered double hydroxides (LDH) with magnesium, aluminum, and iron base. Generally, it is known that LDH structure is a brucite like (magnesium ion octahedrically coordinated with OH groups). MgAlFe-X are synthetic materials, where X= 5, 10 and 100% of fluorine present in it, and a coordinated aluminum fraction has been replaced by iron octahedrically coordinated with fluorine ions. These materials were characterized by X-ray diffraction, Fourier transformation infrared spectroscopy (FTIR), scanning electron microscope, thermogravimetric analysis, and nitrogen adsorption; and evaluated as remazol brilliant blue dye adsorbents. Synthesized materials showed adsorption capacity up to 80 ppm, depending on the fluorine amount present in the material.

Article

Fluoración, MgFeAl, adsorción. Fluorination, adsorption. INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA QUÍMICAS SÍNTESIS QUÍMICA

Combinación de ZnO o TiO2 con nanopartículas de oro para la remoción del colorante Naranja de Metilo del agua

Combination of ZnO or TiO2 with gold nanoparticles for the removal of Methyl Orange dye from water

Luis Gilberto Miranda Morales (2022)

En el presente trabajo se aborda la remoción de moléculas orgánicas en un medio acuoso. Esto es importante para el medio ambiente, ya que las aguas residuales de varios procesos industriales contienen este tipo de contaminantes en altas concentraciones y son desechados en grandes cantidades a cuerpos de agua naturales, afectando los ecosistemas. En el presente trabajo se utilizaron dos rutas distintas para llevar a cabo la disminución de la presencia en agua del colorante orgánico Naranja de Metilo (NM), realizando pruebas de su remoción tanto mediante fotodegradación, así como mediante la adsorción de dicho colorante. Los materiales evaluados para las pruebas de fotodegradación fueron los semiconductores Oxido de Zinc (ZnO) y Dióxido de Titanio (TiO2), y un material composito que consta de la mezcla de TiO2 con nanopartículas esféricas de oro (AuNEs), estando estas últimas recubiertas por una bicapa de poli(4-estirensulfonato de sodio) (PSS) y poli(clorhidrato de polialilamina) (PAH). Las lámparas que se utilizaron para las fotorreacciones contaban con longitudes de onda de 352 nm y 540 nm. Para las pruebas de adsorción se utilizaron soluciones de mezclas que comprendían distintas combinaciones de AuNEs, Cloruro de Cetiltrimetilamonio (CTAC), TiO2 y Citrato de Sodio (CS), a distintas concentraciones. Las AuNEs que fueron sintetizadas para este trabajo tienen un diámetro de 61 nm, con una resonancia de plasmón de superficie localizada (por sus siglas en inglés LSPR) que ronda los 558 nm. Los resultados obtenidos con el material composito mostraron que para la remoción de NM a través de la fotodegradación puede llevarse a cabo en 10 minutos, teniendo un pH 4 o menor en el medio de estudio. Se comprobó que la presencia de las AuNEs no es necesaria para la adsorción de NM, la cual puede llevarse a cabo, de igual manera, en un tiempo menor a 10 minutos.

The removal of organic molecules in an aqueous medium is important for the environment, since the wastewater from some industrial processes contains this type of contaminant in high concentrations and it is discharged in large quantities into natural bodies of water, affecting the ecosystem. In the present work, two different routes were used to carry out the decrease in the presence of the organic dye Methyl Orange (MO) in water, carrying out tests for both photodegradation, as well as the adsorption of such dye. The materials used for the photodegradation tests were the semiconductors Zinc Oxide (ZnO) and Titanium Dioxide (TiO2), and a composite material consisting of a mixture of TiO2 with spherical gold nanoparticles (AuNEs), the latter being coated by a bilayer of poly(4-sodium styrenesulfonate) (PSS) and poly(polyallylamine hydrochloride) (PAH). The lamps that were used for the photoreactions had wavelengths of 352 nm and 540 nm. For the adsorption tests, mixture solutions were used that included different combinations of AuNEs, CTAC, TiO2 and CS, at different concentrations. The AuNEs that were synthesized for this work have a diameter of 61 nm, with a localized surface plasmon resonance (LSPR) of around 558 nm. The results obtained with the composite material showed that the removal of MO through photodegradation can be carried out in 10 minutes, having a pH of 4 or less in the study medium. It was found that the presence of AuNEs is not necessary for MO adsorption, which can be carried out in less than 10 minutes.

Master thesis

Nanopartículas de oro, Naranja de Metilo, Fotocatálisis, Adsorción Gold nanoparticles, Methyl Orange, Photocatalysis, Adsorption INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS TECNOLOGÍA DE MATERIALES PROPIEDADES DE LOS MATERIALES PROPIEDADES DE LOS MATERIALES

Remoción de arsénico (V) por adsorción en carbón activado de cáscara de coco

LAURA MARIA ACEVEDO AFANADOR MARIA RITA VALLADARES RODRIGUEZ CLEMENTINA RITA RAMÍREZ CORTINA ERASMO FLORES VALVERDE (2017)

En el presente trabajo se estudió la eliminación de arsénico (V) con el proceso de adsorción. Se utilizó carbón activado granular (CAG) de cáscara de coco ya que el As (V) presenta mayor afinidad con este material adsorbente. Teniendo como objetivo evaluar la capacidad de remoción de arsénico mediante el proceso de adsorción en carbón activado, así como definir parámetros de pH, tiempos de contacto y concentraciones de arsénico para los cuales el proceso presenta su mayor eficiencia. Las eficiencias del proceso se reportaron con valores de pH 5 y a concentraciones iniciales de As (V) 500 ppb con un tiempo de contacto de 240 min, todas las pruebas realizadas presentaron porcentajes de remoción de arsénico superiores a 90%, con concentraciones de equilibrio de 20 ppb en promedio al final del proceso.

In this work, the removal of arsenic (V) was studied with the adsorption process. Granular activated carbón of coconut (GCA) since As (V) presents greater affinity with this adsorbent material. It’s objective is to evaluate the ability of arsenic removal, by the acttivated carbón adsorption process, as well as to define parameters, contact times and concentrations of arsenic for wich the process has the highest efficiency. The process efficiencies were reported with values of pH 5 and initial concentrations of 500 ppb of As (V), with a contact time of 240min, all test performed had arsenic removal percentages above 90% with equilibrium concentrations of 20 ppb on average at the end of the process.

Article

Adsorción Arsénico Carbón activado. Arsenic Adsorption activated carbón. INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA DEL MEDIO AMBIENTE REGENERACIÓN DEL AGUA

Estudio de adsorción de arsénico con zeolita natural mexicana

MARITZA ESTELA GARAY RODRIGUEZ FELIPE PALMA ARAMBURU MIRELLA GUTIERREZ ARZALUZ VIOLETA MUGICA ALVAREZ MIGUEL TORRES RODRIGUEZ (2017)

En este trabajo se presenta el empleo de un medio adsorbente que consiste en una zeolita natural mexicana (tipo clinoptilolita) recubierta con óxido de hierro, como una alternativa para remover el arsénico, usando una columna con un lecho de zeolita acondicionada, puesto que combina las ventajas de un filtro convencional con las de un medio adsorbente natural, proporcionando un tratamiento en continuo, de bajo costo y relativamente fácil de operar. Los resultados de XRD, SEM/EDS y FTIR mostraron que los métodos de modificación empleados ser aptos para preparar los materiales adsorbentes. Los resultados de remoción de arsénico demostraron que la zeolita natural tipo clinoptilolita modificada con Fe es apta para remover ion arsénico de agua contaminada y los mejores resultados se obtuvieron con la muestra de menor tamaño de partícula, con concentración inicial de iones As de 1 ppm y a pH de 5 de la solución.

In this work the use of an adsorbent medium consisting of a Mexican natural zeolite (type clinoptilolite) coated with iron oxide, as an alternative to remove the arsenic, is presented using a column with a conditioned zeolite bed, since it combines the advantages of a filter conventional with those of a natural adsorbent medium, providing a continuous, low cost and relatively easy to operate treatment. The results of XRD, SEM/ EDS and FTIR showed that the modification methods employed were suitable for preparing the adsorbent materials. The arsenic removal results showed that the Fe-modified clinoptilolite type natural zeolite is capable of removing arsenic ions from contaminated water and the best results were obtained with the smaller particle size sample with an initial concentration of 1 ppm as pH of 5 of the solution.

Article

Adsorción, Iones arsénico, Zeolita natural. Adsorption, arsenicions, natural zeolite. INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA DEL MEDIO AMBIENTE REGENERACIÓN DEL AGUA

Pruebas de adsorción para el tratamiento de agua residual textil

DULCE BELEN ACEVEDO TREJO CLEMENTINA RITA RAMÍREZ CORTINA (2017)

En este trabajo se estudia el proceso de adsorción con carbón activado granular (CAG) para una descarga de agua residual textil. Se prueban dos tipos de CAG, de cáscara de coco y de madera. Se investigan los efectos de la temperatura (26, 60 y 80°C) y del pH (2, 7 y 10) en el proceso de adsorción. Se hacen pruebas con diferentes cantidades de CAG para determinar el tiempo de equilibrio. La eficiencia del proceso de adsorción se evalúa mediante la remoción del color y DQO. Se encontró que tanto la temperatura como el pH son importantes en el proceso de adsorción ya que permiten disminuir el tiempo adsorción y aumentar la remoción de los contaminantes. Las mejores eficiencias se lograron con el CAG de madera, a 80°C y pH ácido.

In this study the adsorption process with granular activated carbon (GAC) was studied for a textile wastewater discharge. Two types of CAG, coconut shell and wood were tested. The effect of temperature (26, 60 and 80 ° C) and pH (2, 7 and 10) on the adsorption process was investigated. Different amounts of CAG were tested for equilibrium time. The efficiency of the adsorption process was evaluated by the removal of color and COD. It was found that both temperature and pH are important in the adsorption process because they allow to decrease the adsorption time and increase the removal of the pollutants. The best efficiencies were achieved with the wood CAG, at 80 ° C and acid pH.

Article

Adsorción, CAG, Agua residual de la industria textil. Adsorption, GAC, Wastewater textile industry INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA DEL MEDIO AMBIENTE REGENERACIÓN DEL AGUA

Estudio de procesos de nucleación de 𝑹

𝒖

𝑶

𝟐

sobre estructuras de carbón para el almacenamiento de energía

Study of 𝑹

𝒖

𝑶

𝟐

nucleation processes over carbon nanostructures for energy storage

Elizabeth Fernández García (2022)

En este trabajo de tesis se estudió el efecto de la incorporación de los grupos funcionales hidroxilo y carboxilo en un material nanocompuesto binario, formado por una matriz macroscópica de nanotubos de carbono de una sola pared (buckypaper) y dióxido de rutenio (RuO2), en las propiedades electroquímicas de almacenamiento de energía. Para ello se llevó a cabo una revisión bibliográfica del estado del arte sobre la síntesis de capas delgadas de RuO2 sobre nanoestructuras de carbono. En la literatura reportada no se encontraron metodologías de síntesis en solución por medio de adsorción y reacción sucesiva de películas iónicas (SILAR) para la obtención de materiales nanocompuestos de RuO2-Carbono aplicados a almacenamiento de energía. La fabricación de este tipo de materiales se llevó a cabo utilizando buckypapers de nanotubos de carbono como sustratos mediante un proceso desarrollado en CNyN-UNAM, para la posterior incorporación de RuO2 mediante la técnica SILAR. Se desarrolló la metodología para la incorporación de los grupos funcionales oxigenados a los nanotubos de carbono de una pared, mediante la técnica de grafting durante el proceso de elaboración de los buckypapers y así obtener los buckypapers funcionalizados para la posterior incorporación del óxido. Se confirmó la incorporación de los grupos funcionales y residuos de la funcionalización de los buckypapers por medio FTIR y XPS. Se confirmaron la composición del RuO2 y su estado hidratado por medio de FT-IR. Se observaron las distribuciones de alturas de crecimiento del RuO2 en diferentes áreas de análisis por medio de AFM. Se observaron por medio de voltamperometría cíclica los procesos de óxido-reducción en diferentes ambientes electrolíticos ácido y neutro del RuO2 y del nanocompuesto de RuO2∙ xH2O/SWCNTs buckypaper funcionalizados con grupos hidroxilo y carboxilo a diferentes ciclos de depósito SILAR . Además, esto permitió analizar las interacciones de los grupos funcionales oxigenados con el precursor de RuO2∙ xH2O durante el proceso SILAR.

In the present work, the electrochemical energy storage properties effect on the incorporation of hydroxyl and carboxylic functional groups in a carbon binary nanocomposite conformed by a single wall carbon nanotubes macroscopic array (SWCNTs buckypaper) and ruthenium dioxide (RuO2) was studied. A review of RuO2 over carbon nanostructure substrates thin films synthesis methods state of art was carried out. RuO2 nanostructured carbon nanocomposites solution based Successive Ionic Layer Adsorption and Reaction (SILAR) thin films synthesis for energy storage applications methods literature reports were no found. Fabrication of these type of materials was carried out using carbon nanotubes buckypapers as substrates, through CNyNUNAM’s developed preparation process, in order to incorporate RuO2 using SILAR technique. Oxygen functional groups incorporation on single wall carbon nanotubes (SWCNTs) methodology was developed by grafting technique was carried out during buckypapers elaboration process to obtain functionalized buckypapers in order to proceed oxide incorporation. Oxygen functional groups incorporation and residues on buckypapers grafting was confirmed by FTIR and XPS, and height growth distributions in different analysis areas was confirmed by AFM. RuO2 composition and hydrated state was confirmed by FTIR. RuO2 over hydroxyl and carboxyl functionalized SWCNTs buckypaper nanocomposite composition and hydrated state was confirmed by FTIR. RuO2 and RuO2 nanocomposite redox processes on acid and neutral aqueous electrolytes in different SILAR thin films cycle deposition number were confirmed. Furthermore, these allowed the analysis of oxygen functional groups interaction with RuO2∙ xH2O precursor during SILAR process was observed.

Master thesis

Nanocompuestos, RuO2, Adsorción y reacción sucesiva de películas Iónicas (SILAR), carbón nanoestructurado, materiales avanzados para electrodos de supercapacitores (SCs) Nanocomposites, RuO2, Successive Ionic Layer Adsorption and Reaction (SILAR), nanostructured carbon, advanced materials for supercapacitor (SC) electrodes INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS TECNOLOGÍA DE MATERIALES PROPIEDADES DE LOS MATERIALES PROPIEDADES DE LOS MATERIALES