Biocarbonos de cáscara de maní como adsorbentes de metales provenientes de la industria de las baterías de litio

Abstract

Los biocarbonos son materiales porosos provenientes de fuentes biológicas de diversos tipos. Su bajo costo e impacto ambiental han impulsado su estudio como posibles alternativas para el tratamiento de contaminantes. En este trabajo se estudió la síntesis de biocarbonos de cáscara de maní y su potencial capacidad de retención de Co(II) y Ni(II). Se utilizaron diferentes tratamientos térmicos y químicos y se estudió el efecto en el poder de retención de los materiales. Los biocarbonos obtenidos, denominados BCM-1 y BCM-2 según las condiciones de temperatura T1 y T2, respectivamente, demostraron una alta capacidad de retención de los M(II), llegando a retener el 99 % del Ni y el 98 % del Co. Se estudiaron las propiedades superficiales del material y la interacción entre sus grupos funcionales y los metales mediante XPS y FTIR. Los resultados sugieren que hay un rol predominante en la retención de los grupos oxigenados para el caso del Ni(II), mientras que para el Co(II) se observan indicios de interacciones con los grupos aromáticos del biocarbono. Los resultados demuestran que puede utilizarse BCM como precursor sustentable y de bajo costo para sintetizar un adsorbente efectivo de M(II) provenientes de aguas contaminada.Biochar are porous materials obtained from a wide range of biological sources. Their low cost and reduced environmental impact have promoted their study as potential alternatives for pollutant remediation. In this work, the synthesis of biochar from peanut shells and their capacity for Co(II) and Ni(II) retention were investigated. Different thermal and chemical treatments were applied, and their effects on material performance were evaluated. The resulting biochar, denoted as BCM 1 and BCM 2 according to the temperature conditions T1 and T2 respectively, exhibited a high retention capacity for M(II), achieving up to 99% Ni and 98% Co removal. Surface properties and the interaction between functional groups and metal ions were analyzed using XPS and FTIR. The results suggest a predominant role of oxygen containing functional groups in Ni(II) retention, whereas indications of interactions with aromatic groups of the biochar were observed for Co(II). These findings demonstrate that BCM can be used as a sustainable and low cost precursor to synthesize effective adsorbents for M(II) removal from contaminated waters.