INFORME FINAL

INFORME FINAL DE PASANTÍA DE INVESTIGACIÓN
Título de pasantía: “Síntesis de nano partículas sobre soportes estructurados
para aplicaciones ambientales”
Pasante: Antonella Gregorutti
Directora: María Laura Bosko
Co-Director: Eduardo Ernesto Miró
Lugar de trabajo: Laboratorio de Fisicoquímica – INCAPE
Período: Mayo 2012 – Noviembre 2012

1. Introducción
Los nitritos y

nitratos, presentes engrandes concentraciones, son

altamente contaminantes, sobre todo en el agua. Se producen por
actividades humanas como son el manejo y la utilización de fertilizantes,
herbicidas y plaguicidas que contienen nitratos; el uso de purines y
estiércol que contienen iones amonio y que se transforman de manera
natural a nitratos y nitritos; y por actividades industriales donde aparecen
como desechos yefluentes que no han sido tratados de manera correcta
(Fuerte aplicación industrial).
Las técnicas convencionales para su eliminación del medio, tales como
intercambio iónico, ósmosis inversa y electrodiálisis, permiten el retiro
efectivo de los nitratos, pero conducen a la producción de desechos
secundarios aun altamente concentrados.
Ante esto, la reducción catalítica de nitrato a nitrógeno es unprometedor procedimiento para la eliminación de nitrato del agua sin los
inconvenientes de los métodos convencionales. En la actualidad los
procesos catalíticos han cobrado fundamental importancia tecnológica, lo
que ha llevado a la búsqueda de nuevas alternativas en cuanto a materiales
y soportes que concluyan en una mayor eficiencia de esta práctica.

La reacción de reducción de nitritos en atmósferade H2 es la
siguiente:
2 NO2−
NO2−

+ 3H 2
+ 3H 2


→ N2

→ NH 4+

+ 2 H 2O
+ 2OH −

+ 2OH −

La misma se produce solo con ayuda de un catalizador selectivo al N

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en condiciones adecuadas.
Los catalizadores que contienen metales (Pt, Pd) nobles han sido
ampliamente estudiados para la disminución de estos iones (nitratos y
nitritos) a través de procesos de reducción [1].
Los metales noblesutilizados, tienen un elevado costo de adquisición a
nivel mundial. Esto representa un problema económico y una limitante
para su uso, lo que lleva a plantear un nuevo objetivo: intentar obtener
mayor cantidad de superficie activa aumentando la uniformidad y la
dispersión del metal, optimizando el uso para que disminuya el costo de
fabricación de catalizadores de este tipo.
Para cubrir estosobjetivos, se utiliza como método de preparación del
catalizador una técnica denominada Electroless-Plating (ELP), que es una
deposición auto catalítica en donde un agente químico reductor reduce una
sal metálica sobre sitios superficiales específicos, los cuales pueden estar
sobre un sustrato activo catalíticamente o sobre un substrato inerte
sembrado con un metal activo catalíticamente. La siembra denúcleos se
conoce como activación [2].
El soporte que se decidió utilizar (sitio superficial específico), es zeolita
de sodio, un aluminosilicato. Sus cavidades tienen dimensiones moleculares
de 0,3 a 1 nanómetro y  tienen capacidad de adsorción y de intercambio
catiónico. En estado de deshidratación, y dada la gran superficie interna
(300-800 𝑚𝑚2 ⁄𝑔𝑔), la zeolita presenta una gran capacidad parala adsorción

selectiva de cualquier molécula que pueda penetrar en sus cavidades, y
como está cargada negativamente de forma natural, puede adsorber

cationes [3] (de metales pesados). Estas propiedades la hacen ideal para
el cumplimiento de los objetivos y es por esto que se pone en el foco de
estudio. La membrana de zeolita tipo A ha sido propuesta para la
separación de varios gasesindustrialmente importantes. Su diámetro de
poro es similar a la sección de moléculas tales como H2 y N2 [4], ayudando
a la selectividad de los mismos.
Para superar las inherentes limitaciones de difusión y mejorar la
accesibilidad a las regiones internas del soporte de reactivos y productos;
[5] se procedió al breve análisis de la utilización del mismo sobre
monolitos. Los mismos, junto con otros...