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Title: Funcionalización del silicato laminar de alta carga (Na-2-Mica) para la liberación controlada de los herbicidas MCPA y Paraquat
Authors: Ruiz Bravo, Lisette Dyanna
metadata.dc.contributor.role: Pazos Zarama, Mery Carolina (Directora de tesis)
Keywords: Catalizadores metálicos
Catalizadores
Fisicoquímica
Maestría en Química - Tesis y disertaciones académicas
Catión de Keggin
Grafting
Herbicidas
Lixiviación
Na-2-mica
Pilarización
Silanol
Tiol
Issue Date: 2018
Publisher: Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia
Citation: Ruiz Bravo, L. D. (2018). Funcionalización del silicato laminar de alta carga (Na-2-Mica) para la liberación controlada de los herbicidas MCPA y Paraquat. (Tesis de maestría). Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia, Tunja. http://repositorio.uptc.edu.co/handle/001/2495
Abstract: En esta investigación se ha modificado una mica sintética de alta carga (Na-2-Mica) a través de la intercalación y pilarización con el policatión de Keggin de Al y la funcionalización con grupos tiol y silanoles y se evaluó su potencial aplicación como soportes en la liberación controlada de los herbicidas ácido 4-cloro-2-metilfenoxiacético (MCPA) y 1,1'-dimetil-4,4'-bipiridilo (PARAQUAT). Las técnicas de caracterización (DRX, FTIR, Análisis Elemental, FRX, TG – ATD e isotermas de N2) permitieron determinar que los materiales pilareados obtenidos presentaron un espaciado basal expandido (hasta 2,05 nm) aun después del tratamiento térmico a 400 °C por 2 horas, indicando la incorporación efectiva de pilares de Al2O3 enlazados covalentemente a las láminas de la estructura formando una red de poros con un aumento del área superficial específica 40 veces mayor que el material de partida (79,246 Vs. 2,562 m2/g). La funcionalización con grupos silanoles se realizó a través de la reacción de hidrólisis de un compuesto organosilano, el tetraetoxisilano (TEOS) sobre la mica intercalada con el catión de Keggin de Al, a través de la formación de un catión oligomérico mixto de Al – Si que después de un tratamiento térmico a 550 °C por 6 horas generó pilares mixtos Al2O3 – SiO2 y el incremento de grupos silanoles (SiOH) favoreciendo el carácter hidrófobo del material; la caracterización por DRX, FTIR e isotermas de N2 permitió corroborar que la estructura de la mica Al – Si pilareada se conserva expandida, manteniendo un espaciado basal de 2,03 nm y presentando un aumento significativo del área superficial especifica 100 veces mayor que la Na-2-Mica de partida, alcanzando valores de 274,125 m2/g. La funcionalización de la mica Al – Si pilareada a través del grafting usando 3-mercaptopropiltrimetoxisilano (MPTMS) permitió la obtención de un material poroso con las moléculas del organosilano enlazadas covalentemente al pilar de Al – Si incrementando sus propiedades hidrofóbicas respecto del material funcionalizado con TEOS. El conjunto de materiales sintetizados se estudiaron para su aplicación en el diseño de formulaciones de liberación controlada de herbicidas MCPA y Paraquat a través de isotermas de adsorción de soluciones acuosas medidas en un rango de concentraciones de soluto entre 0,075 – 1,000 mM y el estudio de la lixiviación en columnas de suelo. El estudio de adsorción de los materiales y los herbicidas reveló que la mica Al-pilareada y la mica funcionalizada con grupos tiol presentaron mayor afinidad para la adsorción del herbicida aniónico, MCPA, mientras que la mica funcionalizada con grupos silanoles presentó mayor afinidad de adsorción por el herbicida Paraquat. El estudio de lixiviación en columnas de suelo demostró que las formulaciones obtenidas a través de la formación de los complejos material – herbicida permitieron la reducción de la lixiviación de los herbicidas MCPA y Paraquat sobre el perfil del suelo; es así como los complejos mica pilareada – MCPA y mica funcionalizada con grupos tiol – MCPA permitieron la reducción de la lixiviación en un 54,6 y 19,0 % respectivamente en comparación con una formulación comercial de MCPA y el complejo mica funcionalizada con silanoles – Paraquat permitió la reducción de un 21,8 % en comparación con la formulación comercial de Paraquat.
Description: 1 recurso en línea (86 páginas) : figuras, tablas.
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URI: http://repositorio.uptc.edu.co/handle/001/2495
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