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Título: Estudio preliminar de la síntesis de ferritas de cobalto con potencial aplicación para la oxidación catalítica de efluentes cianurados.
Autor: Gaibor Lalaleo, Johana Carolina
Palabras clave: FERRITA DE COBALTO
OXIDACIÓN DE CIANURO
CATALIZADOR
QUÍMICA
Fecha de publicación: feb-2022
Editorial: Quito, 2022
Citación: Gaibor Lalaleo, J.C.(2022). Estudio preliminar de la síntesis de ferritas de cobalto con potencial aplicación para la oxidación catalítica de efluentes cianurados. 10 hojas. Quito : EPN.
Resumen: Cobalt ferrites have become an innovative catalyst due to their high performance in oxidative processes. In this study, cobalt ferrite was synthesized by hydrothermal method with precursors of iron and cobalt chlorides and cetyltrimethylammonium bromide (CTAB) and was used as catalyst for cyanide oxidation. The cobalt ferrite samples were synthesized with CoCl2·6H2O and FeCl3·6H2O in a Fe/Co molar ratio of 2. Two precipitating agents were tested (NH4OH at pH 10 and NaOH at pH 9 and 12). The reaction time tested were 18 and 24 h, and the reaction temperaturas were 150 °C and 180 °C. The solid obtained was filtered, washed and dried. Additionally, some simples were synthesized with the addition of CTAB in a Fe/CTAB molar ratio of 10:1. The samples were characterized by XRD, demonstrating the cubic structure of the ferrite at conditions of pH 12, precipitating agent NaOH, 18 h and 180°C. The addition of CTAB caused a slight decrease in particle size from 18,6 to 16,6 nm. The synthesis of CoFe2O4 with CTAB at 150 °C affected the formation of pure cobalt ferrite. The specific surface area was 55 m2/g and the Fe/Co molar ratio was 2,09, which was explained by the presence of hematite in the synthesized material. With this last material, a cyanide ion oxidation of 38% was accomplished after 8 h of stirring and aeration, with a reaction constant of 0,054 h-1. The material was stable in the cyanide solution since negligible leaching of Co (0,07%) and Fe (0,01%) was measured.
Descripción: Las ferritas de cobalto se han convertido en un catalizador innovador por su alto rendimiento en procesos oxidativos, por tal motivo el presente trabajo tiene como objetivo sintetizar ferritas de cobalto por vía hidrotermal con precursores de cloruros de hierro y cobalto, y bromuro de cetiltrimetilamonio (CTAB) para ser empleados en la remediación de efluentes cianurados. Las ferritas se sintetizaron utilizando precursores de cloruro de Fe y Co en relación molar Fe/Co de 2. Se emplearon dos agentes reguladores de pH (NH4OH y NaOH) y se varió el pH de 9 a 12, durante tiempos de reacción hidrotermal de 18 y 24 h y temperaturas de reacción de 150 °C y 180 °C. Las partículas obtenidas fueron filtradas, lavadas y secadas. Adicionalmente, se sintetizó ferrita de cobalto con adición de CTAB en relación molar Fe/CTAB de 10:1. Las muestras fueron caracterizadas por DRX y demostraron encontrarse en estructura cúbica a condiciones de pH 12, agente precipitante NaOH, 18 h y 180°C. Al adicionar surfactante existió una leve disminución del tamaño de partícula de 18,6 a 16,6 nm. La síntesis de CoFe2O4 con CTAB a 150 °C ocasionó la formación incompleta de ferrita pura. Este último catalizador tiene una área superficial específica de 55 m2 /g y se obtuvo una relación molar Fe/Co de 2,09 explicada por la presencia de hematita en el material sintetizado. Se alcanzó una oxidación de ion cianuro del 38% después de 8 h de agitación y aireación, con una constante de reacción de 0,054 h-1 y escasa lixiviación de Co (0,07%) y Fe (0,01%), lo que confirmó la estabilidad química de la ferrita de cobalto en soluciones cianuradas.
URI: http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/22459
Tipo: bachelorThesis
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