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Title: Estudio preliminar de la síntesis de ferritas de cobalto con potencial aplicación para la oxidación catalítica de efluenes cianurados.
Authors: Proaño Solís, Carla Estefanía
Keywords: OXIDACIÓ CATALÍTICA
ÁCIDO CÍTRICO
Issue Date: Feb-2022
Publisher: Quito : EPN, 2022
Citation: Proaño Solís, C. E. (2022). Estudio preliminar de la síntesis de ferritas de cobalto con potencial aplicación para la oxidación catalítica de efluenes cianurados.47 hojas. Quito : EPN.
Abstract: Cobalt ferrite (CoFe2O4) is an important material due to its physical, chemical, and magnetic properties, its stability, hardness, and catalytic activity. Nowadays, the interest has increased in its use as a catalyst in the metallurgical industry for the treatment of effluents containing cyanide because of the high percentages of degradation that it has reached. In this study, cobalt ferrites were synthesized by the hydrothermal method, using cobalt and iron nitrate as precursors in a molar ratio of Co:Fe =1:2, NaOH as precipitating agent and citric acid as chelating agent. The structural and textural properties were evaluated by X-ray diffraction (XRD) and N2 physisorption, respectively. The XRD results confirmed the crystalline phase formation. The pH, temperature, reaction time and calcination were determining factors in the morphology and structure of the cobalt ferrite. The citric acid concentration as a chelating agent also affected the synthesis of cobalt ferrite. In fact, the highest concentration of citric acid formed larger particles and secondary phases were formed due to the excess of citric acid, producing chelating carboxylic groups with iron and cobalt. The cobalt ferrite synthesized in the best conditions reached a cyanide oxidation of 42% after 8 hours, with constant agitation and an air flow of 1,5 L/min, and the leaching of Fe and Co was negligible (c.a. 0,1%), where the decrease in cyanide ion concentration was due to the oxidation of the compound, confirming its chemical stability and its effectiveness for a possible application of this catalyst in the treatment of cyanide effluents.
Description: La ferrita de cobalto (CoFe2O4) es un material muy importante debido a sus propiedades, su estabilidad, dureza y actividad catalítica. Actualmente, ha aumentado el interés en su uso como catalizador en la industria metalúrgica para el tratamiento de efluentes cianurados como consecuencia a los elevados porcentajes de degradación que ha logrado alcanzar. En el presente estudio, las ferritas de cobalto se sintetizaron mediante el método hidrotermal, utilizando precursores de nitrato de cobalto y de hierro en una relación molar Co:Fe=1:2, NaOH como agente precipitante y ácido cítrico como agente quelante. Las propiedades estructurales y texturales fueron evaluadas mediante Difracción de Rayos X (DRX) y el método de las isotermas de adsorción/desorción de N2, respectivamente. Los resultados obtenidos por DRX confirmaron la formación de la fase cristalina. El pH, temperatura, tiempo de reacción y calcinación fueron factores determinantes en la morfología y estructura de las nanopartículas. La concentración de ácido cítrico como agente quelante influyó en las características de las partículas, donde a mayor concentración, mayor fue el tamaño de partícula y se formaron fases secundarias por el exceso de ácido cítrico, generando grupos carboxílicos quelantes con hierro y cobalto. La ferrita de cobalto sintetizada bajo las mejores condiciones alcanzó una oxidación de cianuro del 42% tras 8 horas de ensayo, con una agitación constante y un flujo de aire de 1,5 L/min, donde el porcentaje de disolución de los metales fue cercano al 0,1%, confirmando su estabilidad química y efectividad para una posible aplicación en el tratamiento de efluentes cianurados.
URI: http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/22391
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