Removal of acetylsalicylic acid (ASA) in packed microcolumns with carbon xerogel modified with TiO2 nanoparticles

• Autores: Viviana Eloísa Gómez Rengifo, Adriana Herrera Barros, Jorge Hernán Sánchez Toro
• Localización: Ingeniería e Investigación, ISSN-e 2248-8723, ISSN 0120-5609, Vol. 39, Nº. 2, 2019, págs. 11-20
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Remoción de ácido acetilsalicílico (ASA) en microcolumnas empacadas con xerogel de carbono modificado con nanopartículas de TiO2
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• Resumen
  • español

    Se evaluó la capacidad de adsorción de ácido acetil salicílico usando xerogel de carbón (XC) y xerogel de carbón modificado con nanopartículas de TiO2 (XCM). Estos materiales se caracterizaron mediante técnicas como la microscopía electrónica de barrido (SEM), difracción de rayos X (DRX) y espectroscopia infrarroja (FTIR). Para el área superficial BET, se encontraron valores como 762 m2/g para XC y 214 m2/g para XCM. Los experimentos de adsorción muestran que el modelo que mejor representa la isoterma es el de Langmuir-Freundlich, ya que mostró una capacidad de adsorción máxima de 17,48 mg/g. En los experimentos en continuo, se evaluó el efecto de la concentración de entrada y la velocidad del flujo sobre la capacidad de adsorción del adsorbente en el lecho microempacado. Las curvas de ruptura concuerdan bien con el modelo de dispersión axial. En vista de su capacidad de adsorción, los xerogeles de carbono son un posible material para la eliminación de contaminantes emergentes de la industria farmacéutica. Además, la incorporación de las nanopartículas de TiO2 permite la implementación de técnicas complementarias, por ejemplo, la fotodegradación, como una alternativa para lograr una mayor eliminación de contaminantes acuosos.

  • English

    The adsorption capacity of acetylsalicylic acid was evaluated using carbon xerogel (CX) and carbon xerogel modified with TiO2 nanoparticles (CXM). These materials were characterized by different techniques such as Scanning Electron Microscopy (SEM), X-Ray Diffraction (XRD), and Fourier Transform Infrared (FTIR) spectroscopy. BET surface area measurements found values of 762 m2/g and 214 m2/g for CX and CXM, respectively. Batch experiments show that the Langmuir-Freundlich model best represents the experimental adsorption isotherm, in addition to show a maximum adsorption capacity of 17,48 mg/g. In continuous experiments, the effect of the inlet concentration and flow rate on the adsorption capacity of the micro-packed bed adsorber were evaluated. Breakthrough curves agree well with the axial dispersion model. In view of their adsorption capacity, carbon xerogels provide a potential material for the removal of emergent contaminants from the pharmaceutical industry. Besides, the incorporation of TiO2 nanoparticles allows the implementation of complementary techniques, e.g. photodegradation, as an alternative to achieve higher elimination of aqueous contaminants.