Estudio de materiales porosos con propiedades estructurales para atrapar colorantes orgánicos - Martínez Zapata, Orlando (Universidad Autónoma Metropolitana, 2011)
El presente trabajo comprende la síntesis vía el proceso sol-gel de tres xerogeles (geles secos) usando la estequiometria de zeolitas tipo A, X y Y. Los xerogeles se prepararon a partir de alcóxidos metálicos de silicio (tetraetilortosilicato), aluminio (trisecbutóxido de aluminio) y magnesio (metóxido de magnesio). Los xerogeles llamados MA y MY, presentan una composición química de una faujasita A y Y, respectivamente. El xerogel llamado MX, tiene la composición química de una faujasita X y demostró ser amorfo en el intervalo de 25 a 1000 °C. Únicamente en este material se logró encapsular satisfactoriamente 1% en mol de los colorantes: cloro 3, 7-bis(dimetilamino)-fenazationio (azul de metileno, colorante básico), el 4-[(4-dimetilaminofenil)-fenil-metill]-N,N-dimetill- anilina (verde de malaquita, colorante básico) y el 1,2-dihidroxiantraquinona (alizarina, colorante ácido). Mientras que el ácido 7-α-D-Glucopiranosil-9, 10-dihidro-3,5,6,8- tetrahidroxi-1-metil-9, 10 dioxo-2-antroxeno carboxílico (ácido carmínico, colorante ácido) se depositó en la superficie de MX. Sin embargo, el 2-(1,3-dihidro-3-oxo-2H-indol-2- ilideno)-1,2-dihidro-3H-indolo-3-ona (azul índigo, colorante tipo disperso) no se retuvo en la matriz. Se calcularon las capacidades máximas de adsorción de MX mediante isotermas de adsorción. Estos resultados se describieron empleando los modelos de Langmuir, Freundlich y Redlich-Peterson. Al emplear 80% en masa de mesitileno como un agente expansor de la porosidad y calcinar la muestra a 700 °C se superó la capacidad de adsorción al compararse con un aluminosilicato comercial. Los sólidos amorfos y las matrices adicionadas con los colorantes se caracterizaron empleando diversas técnicas: espectroscopia infrarroja (FT-IR), espectroscopia UV-Visible y de reflectancia difusa, fisisorción de N2, análisis termogravimétrico (TGA) y térmico diferencial (DTA), difracción de rayos X (XRD), función de distribución radial (RDF), dispersión de rayos X a ángulos pequeños (SAXS), Resonancia magnética de 29Si y 27Al (29Si, 27 Con la finalidad de descartar la posibilidad de que estos materiales tengan un impacto negativo sobre los seres vivos, se estudió la citotoxicidad y genotoxicidad de MX como una propuesta para la eliminación de colorantes orgánicos en efluentes contaminados. Los resultados obtenidos mostraron que el material no es letal, ni daña el material genético y mantiene integra la estabilidad del ADN.