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En las últimas dos décadas, se ha prestado especial atención a ciertos fármacos como el metronidazol (MNZ) debido a sus posibles propiedades carcinogénicas y mutagénicas. En el presente estudio, se utilizó hierro nano de valencia cero (nZVI) combinado con escoria de cobre para la adsorción de MNZ de un entorno acuoso. La distribución adecuada de nZVI se confirmó mediante análisis de morfología de superficie utilizando FESEM. Además, la incorporación de nZVI en escoria de cobre produjo un aumento aproximado del 82 % en el área superficial BET y un aumento de más del 20 % en el contenido de hierro según el resultado de EDX, lo que en conjunto contribuyó a una mejora del 90 % en la eficiencia de eliminación de MNZ de soluciones acuosas. Se alcanzaron las condiciones óptimas (concentración inicial de MNZ de 27,9 mg/L, cantidad de adsorbente de 6,8 g/L, tiempo de contacto de 35,5 min y un pH inicial de 5,04), lo que demuestra una excelente eficiencia de eliminación de adsorbente mediante la ejecución del diseño CCD.
La isoterma de Langmuir describió con precisión la adsorción de MNZ en nZVI/escoria de cobre, y el modelado cinético mostró que los datos experimentales se ajustan bien al pseudo-primer orden. La adsorción de MNZ sobre el adsorbente es espontánea y exotérmica, con ∆G° < 0 y ∆S° < 0, lo que indica favorabilidad termodinámica y un mayor orden en la interfaz sólido-solución. Además, indicó una excelente reutilización y rendimiento de regeneración durante seis ciclos consecutivos.