Estudio experimental y modelización teórica basada en DFT de la eliminación de ceftriaxona por un carbón activado sintetizado a partir de residuos de pepitas de uva

Título	Estudio experimental y modelización teórica basada en DFT de la eliminación de ceftriaxona por un carbón activado sintetizado a partir de residuos de pepitas de uva
Autores	Sirine Mabrouk, Hatem Dhaouadi
Revista	Informes científicos
Fecha	12/15/2025
DOI	10.1038/s41598-025-27184-6
Introducción	El carbón activado obtenido a partir de residuos de pepitas de uva se analizó mediante diversas técnicas para evaluar sus propiedades estructurales y texturales para la eliminación de ceftriaxona (CFTX) de soluciones acuosas. Se realizaron experimentos de adsorción por lotes junto con un estudio teórico basado en DFT, centrado en geometrías moleculares, propiedades electrónicas y potenciales electrostáticos para dilucidar el mecanismo de adsorción de CFTX en el carbón activado. Los resultados demostraron una porosidad significativa en el carbón activado preparado, que ofrece una superficie de intercambio sustancial. Los datos cinéticos se ajustaron al modelo PSO, mientras que los datos de equilibrio se describieron mejor mediante la isoterma de Freundlich y el modelo STAT 1 multicapa. El análisis termodinámico indicó que la adsorción era endotérmica y favorable, regida principalmente por interacciones químicas. Los estudios de regeneración revelaron una desafiante desorción de CFTX, apoyando un mecanismo de quimisorción. Los cálculos DFT confirmaron que la adsorción de CFTX es favorable en carbón activado funcionalizado con grupos -CHO y -COOH-OH-CHO, con energías de adsorción de -13,07 kcal/mol y -4,47 kcal/mol, respectivamente. Los análisis AIM, NCI y RDG indicaron que el mecanismo de adsorción se rige principalmente por fuertes interacciones entre enlaces de hidrógeno. Los resultados sugieren que el carbón activado producido es un material alternativo de alto rendimiento para la eliminación de CFTX y ponen de relieve la integración de enfoques teóricos y experimentales para la comprensión global del proceso de adsorción.
Cita	Sirine Mabrouk y Hatem Dhaouadi. Experimental study and theoretical modelling based on DFT of the elimination of ceftriaxone by an activated carbon synthesized from grape seeds waste. Sci Rep. 2025. Vol. 15. DOI: 10.1038/s41598-025-27184-6
Materiales	Compuestos químicos
Industria	Industria farmacéutica

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