Se ha desarrollado un enfoque de química verde para convertir el suelo rojo ampliamente distribuido en el material compuesto de zeolita FAU de óxido de hierro. Este material es capaz de eliminar las planchas metálicas del cabello en agua y restaurar la salud del agua. Este protocolo demuestra la estrategia para utilizar directamente el suelo como materia prima para sensores de materiales ecológicos, y proporciona información sobre la utilización de recursos de cuatro suelos típicos basados en la filosofía del ciclo elemental.
El presente estudio puede ser informativo para los investigadores relacionados que están interesados en la utilización de los recursos del suelo. Ahora eso puede ser síntesis material y mediación del agua. Para comenzar, retire la capa superior de 30 centímetros del suelo que contiene plantas y materia orgánica residual en el sitio de recolección, y recoja la tierra roja y séquela al aire a temperatura ambiente.
Después de un secado adecuado, filtre el suelo a través de un tamiz de malla 30. Pese cinco gramos de esta tierra roja pretratada, un gramo de dióxido de silicio y 7,63 gramos de hidróxido de sodio, y agréguelos a un mortero de ágata natural. A continuación, muélalos durante dos o tres minutos en un polvo fino.
Para la activación alcalina, transfiera esta mezcla alcalina a un revestimiento de reactor de teflón de 100 mililitros sin la cubierta exterior de acero inoxidable y caliéntela en el horno de 200 grados centígrados durante una hora. Luego agregue 60 mililitros de agua desionizada en el revestimiento del reactor de teflón que contiene la mezcla alcalina activada. Agregue una barra de agitación del tamaño apropiado y revuelva la mezcla a 600 RPM en el agitador magnético durante tres horas a 25 grados centígrados.
Para el proceso de cristalización, transfiera el gel homogéneo a un autoclave de acero inoxidable de 100 mililitros y caliente el gel en un horno de 100 grados centígrados durante 12 horas. A continuación, lave la zeolita obtenida con agua desionizada varias veces hasta que el pH de la solución sea cercano a siete. Use una centrífuga para separar el sólido y el líquido y recoja el sólido en el fondo del tubo de centrífuga de 50 mililitros.
Finalmente, seque el producto obtenido durante ocho horas en un horno de 80 grados centígrados, seguido de molienda en un polvo fino para su posterior caracterización. Prepare 50 mililitros de 1000 partes por millón de soluciones acuosas de ion de cobre bivalente, ion cromo trivalente, ion cromo hexavalente, ion arsénico trivalente, ion cadmio bivalente, ion plomo bivalente, ion zinc bivalente e ion níquel bivalente. Y tenga en cuenta el pH de cada solución.
A continuación, agregue 50 miligramos de zeolita a cada solución de metaloide pesado. Finalmente, ajuste el pH de la solución con ácido clorhídrico molar 0.1 o hidróxido de sodio molar 0.1, y revuelva la mezcla a 600 revoluciones por minuto durante 48 horas a 25 grados centígrados. Luego, filtre las soluciones mezcladas a través de membranas de 0,22 micras.
Diluirlos a 1000 x agregando solución de ácido nítrico al 2% y medir las concentraciones residuales de metaloides pesados con espectrometría de masas de plasma acoplado inductivamente con un rango de prueba de 0.001 partes por millón a una parte por millón. La estructura cristalina del marco de zeolita tipo FAU y el óxido férrico muestra que la zeolita FAU está compuesta de anillos tridimensionales de 12 miembros. Pertenece al sistema de cristal cúbico.
El grupo espacial es FD 3M, y el parámetro de celda unitaria es 24.3450 angstrom. El patrón de defracción de rayos X en polvo del material compuesto de zeolita tipo FAU de óxido de hierro reveló una gran coincidencia de esta muestra con los materiales estándar simulados, lo que sugiere el éxito de la síntesis. La imagen de microscopía electrónica de barrido aclaró que el material compuesto de zeolita tipo FAU de óxido de hierro muestra una morfología similar a una aguja con alta pureza.
El mapeo de espectroscopia de rayos X de dispersión de energía muestra que los elementos típicos de la composición de zeolita como el silicio, el aluminio, el sodio y el oxígeno se distribuyeron uniformemente sobre el material, y el hierro se distribuyó discretamente en el material compuesto. La capacidad de absorción del material compuesto de zeolita tipo FAU de óxido de hierro para ocho soluciones típicas de metales pesados mostró una capacidad fascinantemente alta para la absorción de iones de plomo bivalentes y de iones de cadmio bivalente. Los pasos más cruciales relacionados con la síntesis de material conteado válido incluyen la activación alcalina, la preparación de precursores y la cristalización.
Este trabajo allana el camino para la utilización directa del suelo como materia prima para la síntesis de materiales de su mentor, que se puede ampliar aún más a otro tipo de suelos para amplias aplicaciones de ingeniería ambiental.
