Preparación de carbones porosos derivados de redes metalo-orgánicas mixtas de hierro y cobre para la degradación de bisfenol A

Abstract

[spa] En este trabajo se ha preparado mediante una síntesis a temperatura ambiente la red metalo-orgánica HKUST-1, obteniendo un material microporoso. A partir de éste, se han preparado tres redes metalo-orgánicas mixtas, HKUST-1/MIL-100 con Cu y Fe. A continuación se han calcinado las redes metalo-orgánicas preparadas a 500 ºC con el fin de obtener carbones porosos derivados con partículas de hierro y cobre en su estructura porosa. Todos los materiales han sido caracterizados cristalográfica, morfológica y texturalmente mediante difracción de rayos X, microscopía electrónica de barrido y adsorción física de N2. Se ha estudiado la aplicabilidad de los carbones obtenidos en la degradación oxidativa tipo Fenton del contaminante persistente bisfenol A (BPA), ampliamente estudiado debido a sus efectos adversos para el medio ambiente y la salud. Se ha obtenido una degradación del 100% de BPA después de 2 h de contacto utilizando el carbón mixto c-HKUST-1/MIL-100-2h, que presenta una proporción similar de Cu y Fe, además de presentar propiedades magnéticas para separarse fácilmente del medio acuoso.

[cat] En aquest treball s’ha preparat mitjançant una síntesi a temperatura ambient la xarxa metal·loorgànica HKUST-1, obtenint un material microporós. A partir d’aquest, s’han pogut preparar tres xarxes metal·loorgàniques mixtes HKUST-1/MIL-100 amb Cu i Fe. A continuació s’han calcinat les xarxes metal·loorgàniques a 500 ºC amb l’objectiu d’obtenir carbons porosos derivats amb partícules de ferro i coure en la seva estructura porosa. Tots aquests materials han estat caracteritzats cristal·logràfica, morfològica i texturalment mitjançant difracció de raigs X, microscòpia electrònica d’escombratge i adsorció física de N2. S’ha estudiat la aplicabilitat dels carbons porosos en la degradació oxidativa tipus Fenton del contaminant persistent bisfenol A (BPA), àmpliament estudiat degut als seus efectes adversos en el medi ambient i la salut. S’ha obtingut una degradació del 100% de BPA després de 2h de contacte utilitzant el carbó mixt c-HKUST-1/MIL-100-2h, que presenta una proporció similar de Cu i Fe, a més de presentar propietats magnètiques per separar-se fàcilment del medi aquós.

[eng] In this work the metal-organic framework HKUST-1 has been prepared by synthesis at room temperature, obtaining a microporous material. From the obtained framework, three mixed metal-organic frameworks HKUST-1/MIL-100 with Cu and Fe have been prepared. Next, in order to obtain derived porous carbon with Cu and Fe particles in the porous structure, the three metal-organic frameworks were calcinated at 500 ºC. All these materials have been characterized crystallographically, morphologically and texturally by X-ray diffraction, scanning electron microscopy and N2 physical adsorption. It has also been studied the applicability of the derived porous carbons in the oxidative Fenton degradation of the persistent pollutant bisphenol A (BPA), widely studied due to its adverse environmental and health effects. It has been obtained a 100% degradation of BPA after 2 h of contact using the mixed carbon c-HKUST-1/MIL-100-2h, which has a similar proportion of Cu and Fe, and also it presents magnetic properties in order to easily remove it from the aqueous matrix.