Uso de arilcalix[4]resorcinarenos en la modificación de monolitos con base en poliestireno y evaluación en la remoción de ion cúprico en medios acuosos
Cargando...
Director
Tipo de contenido
Editor
Document language:
Español
Fecha
Título de la revista
ISSN de la revista
Título del volumen
Documentos PDF
Resumen
El presente trabajo aborda el diseño de monolitos poliméricos funcionalizados con calix[4]resorcinarenos como materiales promisorios para la remoción selectiva del ion cúprico (Cu²⁺) en medios acuosos, integrando estrategias de química supramolecular y ciencia de materiales porosos. A partir de la síntesis de un calix[4]resorcinareno base y su posterior modificación dirigida, se obtuvieron macrociclos con elevada afinidad hacia cationes metálicos, los cuales fueron incorporados en matrices monolíticas reticuladas para generar estructuras continuas con alta porosidad, estabilidad química y accesibilidad a los sitios activos. La caracterización espectroscópica confirmó la integridad estructural de los macrociclos y su adecuada integración en la red polimérica.
El desempeño adsorbente de los monolitos se evaluó mediante estudios sistemáticos de las variables operativas clave, permitiendo establecer condiciones óptimas de remoción de Cu²⁺ a pH 5,0, con un tiempo de contacto de 2 horas y una concentración inicial del analito de 0,1 M. Bajo estas condiciones, los materiales mostraron alta eficiencia de captura y cinéticas rápidas de adsorción, favorecidas por la estructura macroporosa del monolito, que promueve la transferencia de masa y la interacción efectiva con los sitios de coordinación.
Los resultados evidencian el potencial de estos monolitos funcionalizados como alternativas sostenibles y altamente eficientes para el tratamiento de aguas contaminadas con metales pesados, contribuyendo al desarrollo de tecnologías de descontaminación alineadas con los principios de la química verde y la economía circular. (Texto tomado de la fuente)
Abstract
This study presents the design of polymeric monoliths functionalized with calix[4]resorcinarenes as promising materials for the selective removal of copper(II) ions (Cu²⁺) from aqueous media, integrating supramolecular chemistry and porous material science approaches. A base calix[4]resorcinarene was synthesized and subsequently subjected to targeted chemical functionalization to obtain macrocycles with high affinity toward metal cations. These functionalized units were incorporated into crosslinked monolithic polystyrene matrices, generating continuous porous structures with high surface area, chemical stability, and enhanced accessibility to active binding sites. Spectroscopic characterization confirmed the structural integrity of the macrocycles and their successful incorporation into the polymer network.
The adsorption performance of the monoliths was evaluated through systematic studies of key operational variables, enabling the establishment of optimal conditions for Cu²⁺ removal at pH 5.0, with a contact time of 2 h and an initial analyte concentration of 0.1 M. Under these conditions, the materials exhibited high removal efficiency and rapid adsorption kinetics, attributed to the macroporous architecture of the monoliths, which promotes efficient mass transfer and effective interaction with coordination sites.
Overall, the results demonstrate the potential of calix[4]resorcinarene-functionalized monoliths as sustainable and highly efficient platforms for the treatment of heavy-metal-contaminated water, contributing to the development of advanced remediation technologies aligned with green chemistry and circular economy principles.
Descripción
ilustraciones a color, diagramas, fotografías