Degradación termocatalítica y funcionalización de poliestireno con potencial aplicación en la remoción de Cu(II) y Pb(II) de disoluciones acuosas

Reyna Sánchez, José Pablo (2016) Degradación termocatalítica y funcionalización de poliestireno con potencial aplicación en la remoción de Cu(II) y Pb(II) de disoluciones acuosas. Maestría thesis, Universidad Autónoma de Nuevo León.

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Resumen

Propósito y Método del Estudio: Debido al consumo excesivo de poliestireno y la poca o nula recuperación del mismo, la contaminación por acumulación de plásticos en el ambiente ha generado una problemática ambiental muy importante, por lo que surge la necesidad de emplear el poliestireno en otras áreas y añadirle un mayor tiempo de vida útil. En este trabajo se estudiaron la degradación termocatalítica con zeolita en decahidronaftaleno y la funcionalización de poliestireno con acrilamida en tetrahidrofurano. Se caracterizó el material antes y después de la degradación y de la funcionalización mediante FTIR, GPC, FE-SEM, TGA y DSC. Se evaluó la capacidad de adsorción de Cu(II) y Pb(II) del poliestireno degradado y funcionalizado empleando un diseño central compuesto 24 y se optimizaron las condiciones de adsorción aplicando la metodología de superficie de respuesta. Se seleccionó el metal que mejor se adsorbió sobre el polímero para estudiar los posibles mecanismos de adsorción e interacciones, la determinación de la capacidad máxima de adsorción y la reutilización del material mediante ciclabilidad de cargadescarga. Conclusiones y contribuciones: Se logró con éxito controlar los parámetros utilizados en la degradación termocatalítica, en la funcionalización de poliestireno y en el estudio de adsorción de Cu(II) y Pb(II). Se obtuvo poliestireno degradado que sirvió como soporte y se logró injertar un 12 % de acrilamida en su estructura. Se optimizaron los parámetros de adsorción de los metales mediante la aplicación de la metodología de superficie de respuesta al diseño central compuesto utilizado para cada metal. Los estudios de adsorción indican que los mecanismos que controlan el proceso de adsorción son la adsorción superficial, la difusión hacia el interior y la adsorción y que las interacciones que se llevan a cabo entre el polímero obtenido y el metal son principalmente por quimisorción mediante fuerzas covalentes a través de intercambio o compartimiento de electrones. La capacidad máxima de adsorción de Pb(II) fue de 125.7 mg/g. Se sometió el PSd-f-AAm a 6 ciclos de carga-descarga sin modificar significativamente su capacidad de adsorción.

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