Synthesis and characterisation of hybrids composed of calcined hydrotalcite and residual textile dyes

• Autores: Daniel López Rodríguez, Jorge Jordán Núñez, Bàrbara Micó Vicent, Raúl Llinares, María Moncho Santonja
• Localización: Boletín de la Sociedad Española de Cerámica y Vidrio, ISSN 0366-3175, Vol. 63, Nº. 3, 2024, págs. 172-186
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Síntesis y caracterización de híbridos compuestos de hidrotalcita calcinada y colorantes textiles residuales
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• Resumen
  • español

    La preocupación por la salud de nuestro planeta es cada vez mayor, lo que ha llevado a buscar métodos para depurar y recuperar los materiales contaminantes que se vierten al medio ambiente. Entre todas las industrias, el sector de la tintura de la industria textil se considera uno de los más contaminantes. Sin embargo, los avances tecnológicos, como el uso de nanoadsorbentes, han permitido tratar y limpiar eficazmente estas aguas residuales aprovechando la capacidad de adsorción de estos minerales. Como resultado, se pueden obtener híbridos pigmentarios altamente funcionales con características mejoradas. En este estudio, la investigación se centra en explorar el potencial de la hidrotalcita en combinación con colorantes reactivos, dispersos y directos. Se llevan a cabo mediciones del color utilizando espectrofotómetros de reflexión para evaluar el rendimiento cromático de los materiales híbridos, obteniéndose resultados satisfactorios. El análisis de difracción de rayos X (DRX) se utiliza para verificar la integridad estructural de la hidrotalcita y confirmar la adsorción de los colorantes. Además, se llevan a cabo ensayos termogravimétricos (TGA) para evaluar la estabilidad térmica de las diferentes muestras, mientras que la protección de los colorantes proporcionada por la hidrotalcita se evalúa mediante mediciones de reflectancia solar total (TSR). Se utiliza un análisis FTIR para detectar la presencia de grupos funcionales característicos de los colorantes en los híbridos resultantes. También se realizan mediciones del área superficial y la porosidad utilizando el método BET, junto con ensayos de espectroscopia de rayos X de energía + dispersión por microscopía electrónica de barrido (SEM-EDX) y espectroscopia de fotoelectrones de rayos X (XPS). En resumen, este estudio investiga el potencial de la hidrotalcita como adsorbente eficaz para diversos colorantes utilizados en la industria textil. La investigación incluye análisis exhaustivos, como la evaluación del color, la caracterización estructural, la evaluación de la estabilidad térmica y el examen de la morfología superficial. Estos resultados contribuyen al desarrollo de enfoques sostenibles y respetuosos con el medio ambiente en el tratamiento de aguas residuales textiles.

  • English

    There is growing concern about the health of our planet, which has led to a search for methods to purify and recover the pollutant materials that are released into the environment. Among all industries, the dyeing sector of the textile industry is considered one of the most polluting. However, advancements in technology, such as the use of nanoadsorbents, have made it possible to effectively treat and clean these wastewaters by harnessing the adsorption capabilities of these minerals. As a result, highly functional pigmentary hybrids with improved characteristics can be obtained. In this study, the research focuses on exploring the potential of hydrotalcite in combination with reactive, disperse, and direct dyes. Colour measurements are conducted using reflection spectrophotometers to evaluate the colour performance of the hybrid materials, yielding successful results. X-ray diffraction (XRD) analysis is used to verify the structural integrity of the hydrotalcite and confirm the adsorption of the dyes. Additionally, thermogravimetric tests (TGA) are carried out to assess the thermal stability of the different samples, while the colorants’ protection provided by the hydrotalcite is evaluated through total soluble recovery (TSR) measurements. An FTIR analysis is used to detect the presence of characteristic functional groups of the dyes in the resulting hybrids. Surface area and porosity measurements utilising the BET method, along with Scanning Electron Microscopy Energy + Dispersive X-ray spectroscopy (SEM–EDX) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) tests, are also conducted. In summary, this study investigates the potential of hydrotalcite as an effective adsorbent for various dyes used in the textile industry. The research involves comprehensive analyses, including colour evaluation, structural characterisation, thermal stability assessment, and surface morphology examination. These findings contribute to the development of sustainable and environmentally friendly approaches in the treatment of textile wastewater.