Estudio teórico de la adsorción de iones flúor en la hematita

Abstract

En este trabajo se realizó un estudio teórico para entender la baja eficiencia de remoción de iones flúor por el compósito hematita/clinoptilolita. Se determinó el rol de la hematita en la adsorción de flúor utilizando Teoría del Funcional de la Densidad, mediante el cálculo de la energía de adsorción del ion flúor en los planos expuestos más estables de la hematita, utilizando el software computacional VASP. La energía de adsorción de mayor intensidad se forma cuando el flúor interactúa con el hierro superficial. Para las capas donde no hay presencia de átomos de hierro, la interacción atractiva se debilita. Con lo que se concluye que la baja eficiencia en el compósito se debe a una baja concentración de átomos de hierro superficiales. O bien, la superficie estructuralmente no contiene átomos de Fe, o bien, estos átomos están ocupados por la presencia de otros iones.

In this work, a theoretical study was conducted to understand the low efficiency of fluoride ion removal by the hematite/clinoptilolite composite. The role of hematite in fluoride adsorption was determined using density functional theory, by calculating the adsorption energy of the fluoride ion on the most stable exposed planes of hematite, using VASP computer software. The highest adsorption energy is formed when fluoride interacts with surface iron. For layers where there are no iron atoms present, the attractive interaction is weakened. It can therefore be concluded that the low efficiency of the composite is due to a low concentration of surface iron atoms. Either the surface structurally has no Fe atoms, or these atoms are occupied by the presence of other ions.