Pilarización de una bentonita colombiana con Al/Fe en medio concentrado y su aplicación en la eliminación catalítica de materia orgánica natural para producir agua de consumo en la Ciudad de Pasto.

Este trabajo se centró en el estudio de las condiciones de preparación de catalizadores tipo arcilla pilarizada en suspensión concentrada. En la primera etapa se puso a punto la preparación de disoluciones hidrolizadas mixtas Al/Fe con una alta concentración de los metales en forma de policationes tipo Keggin (Al13 y/o Al(13-x)Fex), mediante la evaluación del efecto de la concentración total de metales (CTM) y de la relación de hidrólisis (RH), sobre la distribución de especies oligoméricas en disolución. Mediante EAA y resolución cinética con el reactivo Ferrón, se logró establecer una CTM máxima operativa cercana a 0,6 mol/L, bajo una RH de 1,6 para el sistema objeto de estudio. En una segunda etapa se estudió el efecto de la naturaleza del medio de suspensión (agua, etanol o acetona) y de la concentración de la arcilla suspendida (2,0; 25,0 o 50,0 % p/v.), sobre el perfil de expansión (espaciado basal d001), la homogeneidad en la distribución de pilares (mediante los valores aamp) y la compensación de carga catiónica, alcanzados sobre el aluminosilicato de partida. Los materiales obtenidos fueron caracterizados fisicoquímicamente mediante EAA, DRX en polvo y en agregados orientados (DRX-P; DRX-PO) y análisis térmico simultáneo mediante calorimetría diferencial de barrido (CDB) y análisis termogravimétrico (ATG). La actividad catalítica de los materiales resultantes se evaluó en la peroxidación catalítica en fase húmeda (PCFH), aplicada en la degradación de materia orgánica natural (MON) presente en agua cruda del río Pasto, a temperatura (18,0 ± 2,0 °C) y presión (72 kPa) ambientales, bajo régimen semi-batch. Se verificó una excelente actividad catalítica tanto en términos de eliminación de la demanda química de oxígeno (hasta del 96 % de la DQO de entrada, en 4 h de reacción), como del color verdadero (100 % en menos de 45 minutos de reacción). Por último, los catalizadores demostraron una alta estabilidad frente a la lixiviación química de los metales activos durante el reúso a lo largo de cinco (5) ensayos catalíticos sucesivos e, incluso, en presencia de un efluente dopado con alta concentración de sustancias húmicas, durante un total 24 h de reacción