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    Boron Removal from Aqueous Solutions by Synthetic MgAlFe Mixed Oxides
    (2019-05-22) Heredia, Angélica; M. de la Fuente Garcia - Soto; Narros Sierra, Adolfo; Mendoza, Sandra; Gómez Ávila, Jenny; Cirivello, Mónica
    The boron removal capacity from an aqueous solution using MgAlFe mixed oxides from layered double hydroxides (LDH) was studied. They were synthesized by the coprecipitation method at 70 °C and were characterized as potential filter materials. The Fe3+ analyzed by X-ray photoelectron spectroscopy and UV–visible diffuse reflectance showed their tetrahedral and octahedral coordination. Scanning electron microscopy micrographs and thermogravimetric and differential scanning calorimetry analysis evidenced the presence of clusters and particles aggregates and decreased dehydroxylation temperature when the iron content increased. Mixed oxides and boron solution in a ratio of 20:1 Mg/B were put in a batch reactor at different contact times. The borate removal process was due to the memory effect of the mixed oxides and superficial adsorption by electrostatic attraction. This fact is directly related to the specific surface area, Fe content, and surface charge. The maximum boron removals were achieved with the CS25 and CS50 samples with values higher than 85%.
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    Óxidos mixtos a partir de hidrotalcita y mgo aplicados en la remoción de boro en agua
    (2016) Heredia, Angélica Constanza; María del Mar de la Fuente, García-Soto; Narros Sierra, Adolfo; Bravo Fuchineco, Daiana Antonella; Crivello, Mónica Elsie
    Altos niveles de Boro se encuentran en aguas subterráneas, en áreas asociadas con actividad geotérmica [1].Un exceso de Boro en agua puede afectar el plasma de la sangre y el sistema endócrino humano. Por esto la Organización Mundial de la Salud recomienda 0,5 mg/L de Boro como límite máximo para agua potable [2]. Los compuestos tipo hidrotalcita cuya fórmula general es [Mg+2 1-x Al3+ x(OH)2](An-)x/n.mH2O, pertenecen a una familia de compuestos inorgánicos de estructura laminar, denominados arcillas aniónicas. La descomposición térmica de la estructura generan óxidos mixtos; los cuales tienen la propiedad de reconstruir la estructura laminar en contacto con soluciones acuosas. Esta propiedad es llamada efecto memoria. Estos óxidos junto con MgO comercial, fueron comparados en la remoción de boratos en agua. Se sintetizaron hidrotalcitas de MgAl y sus óxidos mixtos por el método de coprecipitación, donde la relación molar Mg/Al se varío entre 2 y 4. Los sólidos se caracterizaron por Área superficial y DRX, antes y después de la remoción. Para cada tiempo de análisis se empleó un reactor batch a temperatura ambiente manteniendo la relación molar Mg/Boro igual a 20. La concentración de boro inicial en la solución fue 50 ppm, las muestras se filtraron con papel de 20-25 μm, la concentración remanente en las muestras tratadas se midió por UV-Vis mediante la técnica colorimétrica con Azomethine-H. Se pudo observar por DRX que en todos los casos los óxidos mixtos reconstruyeron su estructura laminar incorporando el anión borato en la intercapa, mientras que la muestra de MgO presentó además la fase Mg(OH)2. El óxido mixto de relación molar Mg/Al igual a 2 presentó el mayor rendimiento con 92 % de remoción de Borato a los 180 min de contacto.
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    Remoción de boro a partir óxidos mixtos derivados de hidróxidos dobles laminares
    (2017) Heredia, Angélica Constanza; Bálsamo, Nancy Florentina; Comini, Agustina; De la Fuente García-Soto, María Del Mar; Narros Sierra, Adolfo; Crivello, Mónica Elsie
    La contaminación hídrica es una preocupación a nivel mundial, la escasez de recursos hídricos y falta de métodos eficaces de descontaminación han incentivado al estudio de nuevos materiales y tecnologías para la remediación de agua. El boro está presente de manera natural en aguas subterráneas por procesos geotérmicos, principalmente como B(OH)4-, la concentración máxima permitida por la OMS es de 0.5 ppm. Los óxidos mixtos (OM) a partir de Hidróxidos Dobles Laminares (HDL), presentan estabilidad térmica, alta área superficial y poseen la capacidad de recuperar su estructura laminar en presencia de soluciones acuosas por incorporación del oxianión en la intercapa, esta capacidad se llama efecto memoria (EM). Estas propiedades los hacen aptos para la remoción de contaminantes en medios acuosos. Los OM se sintetizaron a partir de HDL por el método de co-precipitación que se calcinan a 450 °C durante 9 h donde se generan los OM. En las muestras sintetizadas, el Li sustituyó al Mg en 0, 30, 60 y100% en moles respectivamente, la relación de cationes (M2+ + M1+)/M3+ se mantuvo constante e igual a 3. Por difracción de Rayos X de los OM se observó las fases periclase del MgO y el óxido de Li. En la tabla se observa que al reemplazar el Mg por el Li, las áreas de los OM disminuyen. La remoción de Boro se llevó a cabo a partir de una solución de ácido bórico de concentración 50 ppm en un reactor Batch bajo agitación magnética durante 4h. La cuantificación del contenido de Boro en la solución antes y después del contacto con los OM se llevó a cabo por espectrofotometría de UV-Vis con Azometina H como reactivo colorimétrico. En la tabla se reportan los porcentajes de remoción calculados como (C0-Cf)x100/C0. Se observa que la incorporación de Li, no favoreció la remoción de Boro, siendo la muestra Li(0) de MgO sobre una matriz de Al2O3 la de mayor remoción con 82%, mientras que la muestra Li(100) solo removió el 5% de Boro presente en la solución. El mecanismo de remoción se lleva a cabo por adsorción sobre la superficie de los OM y por la incorporación del B(OH)4- en la intercapa mediante el efecto memoria. Estos dos mecanismos están directamente relacionados con el área superficial y la presencia de MgO.
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    Remoción de boro en agua empleando óxidos mixtos con metales alcalinotérreos sintetizados a partir de hidróxidos dobles laminares
    (2017) Heredia, Angélica Constanza; Bálsamo, Nancy Florentina; Narros Sierra, Adolfo; De La Fuente García-Soto, María Del Mar; Crivello, Mónica Elsie
    El Boro y sus compuestos tienen una amplia variedad de aplicaciones en la industria química, la electrónica y la medicina. En la naturaleza se encuentra presente en aguas subterráneas en forma de ácido Bórico H3BO3 o disociado como oxianión borato B(OH)4. Los Hidróxidos Dobles Laminares poseen la fórmula general [M(II)1-X M(III)X(OH)2]x+(An-x/n).m H2O. Donde M(II) y M(III) representan los cationes di y trivalentes respectivamente y An- al anión. Los óxidos metálicos mixtos se sintetizaron por co-precipitación. El tercer metal, Ca o Ba, sustituyó el 15% en moles de Mg, la relación de cationes M2+/M3+ se mantuvo constante e igual a 3. Por difracción de Rayos X de los óxidos mixtos se observó la fase periclasa de MgO, óxido de Ca y Carbonato de Ba. Las áreas en m2g-1 de los óxidos de Mg-Al, Mg-Al-Ba y Mg-Al-Ca fueron 242, 213 y 197, respectivamente. Con el tercer metal incorporado, las áreas disminuyeron con respecto al área del óxidos mixtos de Mg-Al, mientras que comparando los resultados de las muestras con el tercer metal incorporado, aquella con Ba fue mayor. La remoción de Boro se llevó a cabo en un reactor Batch bajo agitación magnética durante 0,5h y luego 4h de reposo. La concentración inicial de la solución de ácido bórico fue 50 ppm, al finalizar cada experimento el sólido se separa del medio por filtración. La cuantificación del contenido de Boro en la solución antes y después del contacto con los óxidos se llevó a cabo por espectrofotometría de UV-Vis con Azometina H como reactivo colorimétrico. La muestra de Mg-Al removió el 82% de Boro mientras que las incorporadas con Ba y Ca presentaron el 63% y 44% respectivamente, estos resultados están directamente relacionados con las áreas superficiales de los óxidos y la capacidad de reconstrucción de la estructura laminar. La incorporación de un tercer metal alcalinotérreo, disminuyó el área superficial y la adsorción del oxianión en la intercapa.