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La adsorción es el proceso de transferencia de una sustancia objetivo (ion o molécula) desde una fase líquida/gas de un sistema a la superficie sólida/líquida del adsorbente. La adsorción se considera una tecnología efectiva, económica, práctica, selectiva y respetuosa con el medio ambiente para el tratamiento de aguas. El factor más importante en el proceso de adsorción es el material de adsorción, es decir, el adsorbente. Se ha desarrollado una amplia variedad de adsorbentes clásicos como carbón activado, zeolitas, alúmina activada, coque de lignito y bentonita. Más recientemente, las nanopartículas de sílice se han considerado nanoadsorbentes prometedores debido a sus particulares características, tales como bajo coste, síntesis sencilla, bajo daño ambiental, estructura estable, elevada área superficial específica y porosidad, tamaño y volumen de poro ajustables. Los mecanismos de adsorción entre nanopartículas de sílice y las moléculas objetivo incluyen adsorción física y quimisorción.  

La superficie rica en grupos silanol imparte funcionalidad a las nanopartículas de sílice, ya que los grupos hidroxilo pueden complejar ciertos iones metálicos o compuestos. Además, para aumentar la capacidad de adsorción y la selectividad, estos grupos silanol permiten decorar las nanopartículas de sílice con grupos funcionales apropiados y específicos para la adsorción química selectiva de moléculas objetivo basada en quelación, interacción electrostática o intercambio iónico.  

En este artículo de revisión se introducen de forma sistemática diferentes tipos de nanopartículas de sílice, tales como nanopartículas de sílice funcionalizadas no porosas y mesoporosas (MSNs), nanopartículas de organosílice no porosas y mesoporosas (MONs), nanopartículas de organosílice mesoporosas y periódicas (PMONs), nanopartículas de sílice núcleo-corteza (core-shell) (CSNs) y nanopartículas de sílice huecas (hollow) (HSNs). Se centra en la preparación de nanopartículas de sílice por procedimientos sol-gel, describiendo brevemente las particularidades de la síntesis de los diferentes tipos de nanopartículas de sílice.  

También se mencionan las potenciales aplicaciones en muchos campos, haciendo especial énfasis en los progresos recientes en la adsorción de iones metálicos, colorantes y otras moléculas orgánicas por los diferentes tipos de nanopartículas de sílice funcionalizadas. A pesar de los numerosos e interesantes resultados presentados, estos nanoadsorbentes no son aún aplicables en entornos reales. Se requiere más investigación para abordar algunos problemas. Mejorar significativamente las propiedades físicoquímicas de las nanopartículas de organosílice es aún un reto considerable cuando los monómeros sililados contienen fragmentos orgánicos complejos. Se debe dedicar más atención a la evaluación de los riesgos medioambientales y es también importante desarrollar un proceso de síntesis sencillo y de bajo coste para una producción a gran escala.

_{Nanopartículas de sílice funcionalizadas como adsorbentes para la eliminación de contaminantes}