Funcionalización de nanocelulosa a partir de rastrojo de piña y raquis de palma africana

Functionalized Nanocellulose Extracted from Pineapple Stubble and African Palm Rachis

Jairo Vargas Mesén
(https://orcid.org/0000-0001-7327-4991)
Universidad de Costa Rica, COSTA RICA

Karina Rodríguez Mora
(https://orcid.org/0000-0001-9660-4623)
Universidad de Costa Rica, COSTA RICA

Recibido 14-05-2021, aceptado 30-08-2021.

Resumen

Nanofibras de celulosa extraídas a partir de rastrojo de piña y raquis de palma africana, fueron sometidas a funcionalización con ácido cólico. La nanocelulosa se caracterizó por espectroscopia infrarroja, microscopía electrónica de barrido y ángulo de contacto. Posteriormente se evaluó mediante análisis estadísticos, la influencia de dicha funcionalización en la adsorción del cromo de una disolución de Cr2(SO4)3. De lo anterior se determinó que existe una mayor adsorción del metal si se utilizan nanofibras sin funcionalizar extraídas a partir de rastrojo de piña, mientras que para las fibras extraídas a partir de raquis de palma africana la funcionalización con ácido cólico genera mejores cargas de adsorción. Finalmente se realizaron curvas de adsorción y se acoplaron a 3 modelos de isotermas de adsorción, de las cuales se establece que el modelo de Sips describe de mejor manera el comportamiento de los datos experimentales, con cargas máximas de 8,605 mg Cr/g NCF (nanocelulosa fibrillar) para la nanocelulosa sin funcionalizar extraída a partir de rastrojo de piña y 5,638 mg Cr/g NCF para la nanocelulosa funcionalizada extraída a partir de raquis de palma africana.

Abstract

Cellulose nanofibers extracted from pineapple stubble and African palm rachis were subjected to functionalization with cholic acid. The nanocellulose was characterized by infrared spectroscopy, scanning electron microscopy, and contact angle. Subsequently, the influence of functionalized nanocellulose and non-functionalized nanocellulose, on the chromium adsorption of a Cr2(SO4)3 solution was evaluated by statistical analysis. It was determined that greater adsorption charges are obtained if non-functionalized nanofibers extracted from pineapple stubble are used, while for fibers extracted from African palm rachis, functionalization with cholic acid generates better adsorption charges. Finally, adsorption curves were made and coupled to 3 models of adsorption isotherms. It was established that the Sips model better describes the behavior of the experimental data, with a maximum charge of 8.605 mg Cr/g FNC (fibrillar nanocellulose) for the Non-functionalized nanocellulose extracted from pineapple stubble and a maximum charge of 5.638 mg Cr/g FNC for functionalized nanocellulose extracted from African palm rachis.

Palabras clave: adsorción, cromo, funcionalización, nanocelulosa fibrilar.
Index terms: adsorption, chromium, functionalization, fibrillary nanocellulose.

ISO 690 reference:
Vargas Mesén, Jairo; Rodríguez Mora, Karina, 2021, Optimización del mecanismo de elevación de una cama robótica hospitalaria, Científica, Revista Mexicana de Ingeniería Electromecánica y de Sistemas, vol. 25, no. 2, ISSN 2594-2921, e250208, DOI: https://doi.org/10.46842/ipn.cien.v25n2a08