Adsorção de compostos orgânicos por hidróxidos duplos lamelares e quitosanas funcionalizadas
Adsorção de compostos orgânicos por hidróxidos duplos lamelares e quitosanas funcionalizadas
<rikellen.silva@arapiraca.ufal.br>
A intensificação das atividades
industriais, têxteis e farmacêuticas tem contribuído para o aumento da
contaminação dos recursos hídricos por compostos orgânicos persistentes, como
corantes sintéticos e fármacos, os quais apresentam elevada estabilidade química
e potencial toxicidade ambiental. Nesse contexto, a adsorção destaca-se como
uma tecnologia promissora para o tratamento de águas contaminadas, devido à sua
eficiência, simplicidade operacional e possibilidade de regeneração de alguns
materiais adsorventes. Assim, o presente trabalho teve como objetivo sintetizar
e avaliar hidróxidos duplos lamelares (HDLs) contendo diferentes ânions
interlamelares, bem como avaliar quitosanas funcionalizadas, visando à sua
aplicação na remoção de contaminantes em meio aquoso. Os HDLs foram
sintetizados pelo método de coprecipitação a pH constante, mantendo-se uma
proporção Mg/Al de 3:1. As quitosanas funcionalizadas, obtidas por diferentes
rotas sintéticas, tiveram suas modificações estruturais realizadas mediante variação
da temperatura, do tempo de reação e da razão molar entre os reagentes. Os HDLs
foram caracterizados por espectroscopia na região do infravermelho (FTIR),
difração de raios-X (DRX) e pela determinação do ponto de carga zero (pHpzc),
enquanto as quitosanas previamente sintetizadas e caracterizadas foram
empregadas como adsorventes nos estudos de adsorção. O estudo cinético indicou
que o equilíbrio de adsorção foi atingido em 180 min para a maioria dos
materiais, enquanto o HDL-C2O4 (oxalato) apresentou equilíbrio em 240 min. Para
a quitosana ChECEA, cujo equilíbrio não foi alcançado nestes intervalos
experimentais. O modelo de Langmuir apresentou melhor ajuste aos dados
experimentais. Entretanto, os parâmetros obtidos pelo modelo de Freundlich
também indicam que o processo de adsorção é favorável. Os resultados indicaram
que os HDLs e as quitosanas funcionalizadas apresentam potencial para aplicação
em processos de adsorção.
The intensification of industrial,
textile, and pharmaceutical activities has contributed to the increasing
contamination of water resources by persistent organic compounds, such as
synthetic dyes and pharmaceuticals, which present high chemical stability and
potential environmental toxicity. In this context, adsorption stands out as a
promising technology for the treatment of contaminated water due to its
efficiency, operational simplicity, and the possibility of regenerating
adsorbent materials. Thus, the present study aimed to synthesize and evaluate
layered double hydroxides (LDHs) containing different interlayer anions, as
well as functionalized chitosans, aiming at their application in the removal of
contaminants from aqueous media. The LDHs were synthesized by the
coprecipitation method at constant pH, maintaining a Mg/Al ratio of 3:1. The
functionalized chitosans, obtained through different synthetic routes, had
their structural modifications carried out by varying temperature, reaction
time, and the molar ratio between the reagents.The LDHs were characterized by
Fouriertransform infrared spectroscopy (FT-IR), X-ray diffraction (XRD), and
determination of the point of zero charge (pHpzc), while previously synthesized
and characterized chitosans were employed as adsorbents in the adsorption
studies. The kinetic study indicated that adsorption equilibrium was reached
within 180 min for most materials, whereas HDL-C2O4 (oxalate) reached
equilibrium at 240 min. For the chitosan ChECEA, equilibrium was not reached
within the evaluated experimental interval. The Langmuir model showed the best
fit to the experimental data. However, the parameters obtained from the
Freundlich model also indicate that the adsorption process is favorable. The
results indicate that LDHs and functionalized chitosans present potential for
application in adsorption processes.
Dr. Botero, Wander Gustavo.
Quitosana.
Hidróxidos Duplos Lamelares (HDLs).
Contaminantes orgânicos.