Carbón activado a partir de la cáscara de cacao nacional mediante tratamiento químico con h3po4 para remoción de cadmio. - Pérez Escobar, Tatiana Estefanía (My University, 2025)
In this study, biochar was obtained from cocoa pod husk (Theobroma cacao L.) through pyrolysis at 450 °C and 750 °C, followed by chemical activation with phosphoric acid (H3PO4) at ratios of 1:1 and 1:2. Nine samples were evaluated (three biochars per temperature, three chemically activated husks, and one raw husk) to determine their cadmium (Cd2+) removal capacity in aqueous solution. Characterization included FTIR spectroscopy for identifying functional groups, proximate analysis (moisture, volatile matter, ash, and fixed carbon), determination of the point of zero charge (pHpzc), and adsorption tests using ICP at pH 3, 5, and 7. Results showed that H3PO4 activation significantly increased porosity and the density of functional groups, enhancing adsorption performance. The C7501:1 biochar exhibited the highest adsorption capacity (qₑ ≈ 58 mg/g) and removal efficiency (~99 %) at pH 5, considered optimal for all samples. This study highlights the potential of cocoa pod husk as a sustainable precursor for biochar production aimed at the remediation of heavy metal-contaminated waters, promoting the valorization of agro-industrial residues.
En este estudio se obtuvo biocarbón a partir de cáscara de cacao (Theobroma cacao L.) mediante pirólisis a 450 °C y 750 °C, seguido de activación química con ácido fosfórico (H3PO4) en proporciones 1:1 y 1:2, se evaluaron nueve muestras (tres biocarbones por temperatura, tres cáscaras activadas y una cáscara sin activar) con el objetivo de determinar su capacidad de remoción de cadmio (Cd2+) en solución acuosa. Las caracterizaciones incluyeron espectroscopía FTIR para identificar grupos funcionales, análisis proximal (humedad, volátiles, cenizas y carbono fijo), determinación del punto de carga cero (pHpzc) y pruebas de adsorción mediante ICP a pH 3, 5 y 7. Los resultados indicaron que la activación con H3PO4 incrementa notablemente la porosidad y la densidad de grupos funcionales, lo que mejora la capacidad de adsorción. El biocarbón C7501:1 presentó la mayor capacidad de adsorción (qₑ ≈ 58 mg/g) y remoción (~99 %) a pH 5, considerado el óptimo para todas las muestras. Este trabajo demuestra el potencial de la cáscara de cacao como precursor de biocarbones sostenibles para la remediación de aguas contaminadas con metales pesados, promoviendo la valorización de residuos agroindustriales.
Keywords: BIOCARBÓN; CÁSCARA DE CACAO; ADSORCIÓN; CADMIO