Remoción de ciprofloxacina en soluciones acuosas utilizando bagazo de caña de azúcar modificado con nanotubos de carbono

La creciente presencia de contaminantes emergentes en cuerpos de agua, como la ciprofloxacina (CPX), genera interés en el estudio de procesos de remediación. En este contexto, la adsorción es ampliamente utilizada. Los adsorbentes pueden ser bioresiduos que destaquen por su abundancia y bajo cost...

Full description

Bibliographic Details
Main Author: Castillo Zumba, Marlon Adrian
Other Authors: Vanegas Peña, María Eulalia
Format: bachelorThesis
Language:spa
Published: Universidad de Cuenca 2023
Subjects:
Online Access:http://dspace.ucuenca.edu.ec/handle/123456789/41472
_version_ 1785802469750603776
author Castillo Zumba, Marlon Adrian
author2 Vanegas Peña, María Eulalia
author_facet Vanegas Peña, María Eulalia
Castillo Zumba, Marlon Adrian
author_sort Castillo Zumba, Marlon Adrian
collection DSpace
description La creciente presencia de contaminantes emergentes en cuerpos de agua, como la ciprofloxacina (CPX), genera interés en el estudio de procesos de remediación. En este contexto, la adsorción es ampliamente utilizada. Los adsorbentes pueden ser bioresiduos que destaquen por su abundancia y bajo costo, o materiales especializados de alta eficiencia. La presente investigación tiene como objetivo elaborar un compósito, a partir de bagazo de caña de azúcar (BCA) y nanotubos de carbono (NTC), para estudiar su aplicabilidad como adsorbente en la remoción de CPX. La formación del compósito se comprueba mediante MEB, FTIR y DRX. Dentro de su caracterización, el compósito tiene un pHPZC = 6.46 con una proporción de sitios ácidos del 61.67%. La adición de nanotubos oxidados resulta incrementar la capacidad de sorción hasta un 20% con respecto al BCA. Valores de pH próximos al pHPZC, en la zona ligeramente ácida, facilitan la sorción. Los mecanismos favorables a la sorción son las interacciones π-π y la baja solubilidad de la CPX. En contraste, la repulsión electrostática para valores de pH muy ácidos y/o alcalinos, así como el incremento de temperatura, son desfavorables. La cinética del proceso se ajusta a los modelos de pseudo segundo orden y de Weber y Morris. En cuanto a los modelos de equilibrio, los datos parecen ajustarse al modelo de Langmuir con un qm = 16.835 mg·g -1 a 30°C, sin despreciar los mecanismos de Freundlich pues el factor de regresión R2 es similar para ambos.
format bachelorThesis
id oai:dspace.ucuenca.edu.ec:123456789-41472
institution Universidad de Cuenca
language spa
publishDate 2023
publisher Universidad de Cuenca
record_format dspace
spelling oai:dspace.ucuenca.edu.ec:123456789-414722023-03-16T13:09:21Z Remoción de ciprofloxacina en soluciones acuosas utilizando bagazo de caña de azúcar modificado con nanotubos de carbono Castillo Zumba, Marlon Adrian Vanegas Peña, María Eulalia Ingeniería Química Fibras vegetales Adsorción química Contaminación de agua La creciente presencia de contaminantes emergentes en cuerpos de agua, como la ciprofloxacina (CPX), genera interés en el estudio de procesos de remediación. En este contexto, la adsorción es ampliamente utilizada. Los adsorbentes pueden ser bioresiduos que destaquen por su abundancia y bajo costo, o materiales especializados de alta eficiencia. La presente investigación tiene como objetivo elaborar un compósito, a partir de bagazo de caña de azúcar (BCA) y nanotubos de carbono (NTC), para estudiar su aplicabilidad como adsorbente en la remoción de CPX. La formación del compósito se comprueba mediante MEB, FTIR y DRX. Dentro de su caracterización, el compósito tiene un pHPZC = 6.46 con una proporción de sitios ácidos del 61.67%. La adición de nanotubos oxidados resulta incrementar la capacidad de sorción hasta un 20% con respecto al BCA. Valores de pH próximos al pHPZC, en la zona ligeramente ácida, facilitan la sorción. Los mecanismos favorables a la sorción son las interacciones π-π y la baja solubilidad de la CPX. En contraste, la repulsión electrostática para valores de pH muy ácidos y/o alcalinos, así como el incremento de temperatura, son desfavorables. La cinética del proceso se ajusta a los modelos de pseudo segundo orden y de Weber y Morris. En cuanto a los modelos de equilibrio, los datos parecen ajustarse al modelo de Langmuir con un qm = 16.835 mg·g -1 a 30°C, sin despreciar los mecanismos de Freundlich pues el factor de regresión R2 es similar para ambos. The increasing occurrence of emergent pollutants in water bodies, such as ciprofloxacin (CPX), enhance the interest in the study of remediation processes. In this context, adsorption is widely used. Adsorbents can be economically outstanding biowaste or highly efficient specialized materials. The main objective of this research is prepare a composite, from sugarcane bagasse (SB) and carbon nanotubes, to study its applicability as an adsorbent in the removal of CPX. Material formation is verified by SEM, FTIR and XRD analysis. About characterization, the composite has a pHPZC = 6.46 with a proportion of active sites of 61.67%. The addition of oxidized carbon nanotubes increases the sorption capacity up to 20% compared with SB. Besides, pH values close to pHPZC, in the slightly acidic zone, enhance the sorption. Indeed, mechanism favorable to sorption are π-π interaction and low CPX solubility. In contrast, electrostatic repulsion in very acidic/alkaline condition and temperature increasing are unfavorable. In addition, the pseudo second order and Weber and Morris models represent the process kinetic. Finally, experimental data seems to fit Langmuir model with a qm = 16.835 mg·g-1 a 30°C, without disregarding Freundlich mechanism since the regression factor R2 is similar for both. 0000-0003-1976-8346 Ingeniero Químico Cuenca 2023-03-15T20:24:12Z 2023-03-15T20:24:12Z 2023-03-13 bachelorThesis http://dspace.ucuenca.edu.ec/handle/123456789/41472 spa TQ;563 Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internacional http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ openAccess application/pdf 96 páginas application/pdf Universidad de Cuenca
spellingShingle Ingeniería Química
Fibras vegetales
Adsorción química
Contaminación de agua
Castillo Zumba, Marlon Adrian
Remoción de ciprofloxacina en soluciones acuosas utilizando bagazo de caña de azúcar modificado con nanotubos de carbono
title Remoción de ciprofloxacina en soluciones acuosas utilizando bagazo de caña de azúcar modificado con nanotubos de carbono
title_full Remoción de ciprofloxacina en soluciones acuosas utilizando bagazo de caña de azúcar modificado con nanotubos de carbono
title_fullStr Remoción de ciprofloxacina en soluciones acuosas utilizando bagazo de caña de azúcar modificado con nanotubos de carbono
title_full_unstemmed Remoción de ciprofloxacina en soluciones acuosas utilizando bagazo de caña de azúcar modificado con nanotubos de carbono
title_short Remoción de ciprofloxacina en soluciones acuosas utilizando bagazo de caña de azúcar modificado con nanotubos de carbono
title_sort remoción de ciprofloxacina en soluciones acuosas utilizando bagazo de caña de azúcar modificado con nanotubos de carbono
topic Ingeniería Química
Fibras vegetales
Adsorción química
Contaminación de agua
url http://dspace.ucuenca.edu.ec/handle/123456789/41472
work_keys_str_mv AT castillozumbamarlonadrian remociondeciprofloxacinaensolucionesacuosasutilizandobagazodecanadeazucarmodificadoconnanotubosdecarbono