Evaluación de la eficiencia de adsorción de radón en aire mediante filtros de base de carbón activo y óxido de grafeno a tres diferentes proporciones

El presente estudio consiste en evaluar la eficiencia de adsorción del 222Rn mediante filtros de carbón activado y óxido de grafeno a diferentes proporciones. El carbón activado se elaboró a partir de residuos lignocelulósicos proveniente de la planta de tomate riñón (solanum lycopersicum) mediante un sistema de pirolisis, para luego ser activado químicamente utilizando Cloruro de Zinc al 40%. Para caracterizar los materiales adsorbentes (CA y OG) se aplicó la técnica de espectroscopía de infrarrojo (FT-IR), la cual permitió caracterizar fisicoquímicamente los materiales evidenciando sus principales grupos funcionales. Además, se utilizó la técnica de microscopia electrónica de barrido (SEM) para observar de una manera cualitativa las características superficiales tanto del carbón activado como del óxido de grafeno, así como determinar el tamaño lateral y la porosidad el tamaño de partícula. La configuración experimental que permitió desarrollar los ensayos para adsorber 222Rn en filtros que contienen carbón activado, consistió en un sistema cerrado que incluía una cámara de acrílico (20x20 cm2), un mineral radiactivo natural (92% de 238U), un disecante para absorber la humedad (CaSO4), un conjunto de tuberías (vinilo) , el soporte para filtro de tubo PVC, el material adsorbente y espectrómetro alfa (RAD7). Para la validación de la configuración experimental se llevó a cabo pruebas de tasa de fuga del sistema cerrado (cámara,tubos,RAD7) siendo 0,025 h- 1± (0,12%) y de concentración actividad de radón en el laboratorio (23,36 ± 7,52 Bq/m3). Finalmente, se determina el coeficiente de adsorción del carbón activado que es 0,25 [m3/kg], mientras que el valor estimado para el óxido de grafeno es 6066 [m3/kg]. El primer coeficiente reportado fue determinado mediante los ensayos experimentales detallados en la sección 3.10 y el segundo coeficiente se calculó a partir de datos obtenidos mediante una revisión bibliográfica.The current research consists on evaluating the adsorption efficiency of 222Rn through activated coal filters and graphene oxide at different proportions. Activated coal was made using lignocellulosic waste from riñón tomato plant (solanum lycopersicum) through a pyrolysis system, so it can be chemically activated with the use of zinc chloride at 40%. For the characterization of adsorbent materials (CA and OG), it was necessary to apply the infrared spectroscopy technique (FT-IR), which allowed characterizing the materials in a physicochemical way, evidencing their main functional groups. In addition, the scanning electron microscopy (SEM) was used to observe the superficial characteristics of both, activated coal and graphene dioxide in a qualitative way, as well as determining the side size, porosity and particle size. The experimental configuration which allowed developing the trials to adsorb 222Rn into filters containing activated coal consisted on a closed system including a (20x20cm2) acrylic camera, a natural radioactive mineral (92% of 238U), a desiccant to absorb humidity (CaSO4), a set of pipes (vinyl), the PVC pipe filter holder, the adsorbent material and an alpha spectrometer (RAD7). For the validation of the experimental configuration, it was necessary to carry out leak rate tests in the closed system (camera, pipes, RAD7) resulting in 0,025 h-1 ± (0,12%) as well as the radon concentration activity in the laboratory (23,6 ± 7,52 Bq/m3). Finally, the activated coal adsorption coefficient is determined in 0,25 [m3/Kg] while the estimated value for the graphene oxide is 6066 [m3/Kg]. The first coefficient reported was determined through the experimental trials detailed in section 3.10 and the second one was calculated from the data obtained through a bibliographic revision