Neste trabalho foi sintetizada uma matriz híbrida de sílica gel organofuncionalizada com 3-aminopropritrietoxisilanotendo o tetraetilortosilicato como estruturador inorgânico. Sua obtenção foi comprovada através das caracterizações realizadas.
Com a Análise elementar foi possível identificar a porcentagem de carbono, nitrogênio e hidrogênio ancorados na matriz, a partir desses resultados foi possível definir a estequiometria relacionada a esses elementos.
Por Análise termogravimétrica identificou-se a estabilidade térmica bem como a decomposição do grupo ancorado na matriz. Foi possível estabelecer que a matriz obtida pode ser utilizada até a temperatura de 200ºC pois a mesma é estável até esta temperatura. Esta estabilidade térmica é uma das vantagens desta matriz frente aos outros adsorventes. Além disso com os dados obtidos da análise térmica foi possível sedeterminarseu o grau de organofuncionalização.
A partir de espectros de Absorção Molecular na região do Infravermelho foi possível identificar bandas característica dos movimentos vibracionais característicos dos grupos silanóis e do grupo amino ancoradona matriz.
Por Microscopia Eletrônica de Varredura constatou-se que a matriz possui morfologia arredondada e achatada, além de se verificar homogeneidade dos aglomerados com tamanho médio inferior a 5 μm.
A análise por difração de raios-X indicou que a matriz éum material amorfo.
Área específica foi determinada através das isotermas do modelo de Brunauer, Emmett e Teller; indicandouma área de 13,62 m2 g-1,com isoterma do tipo II, sem a presença significativa de histerese na adsorção de nitrogênio gasoso pela matriz.
Com a identificação do ponto de carga zero (PCZ) certificou-se de que a matriz tem como características: atuar como trocador catiônico a pHpcz>7,70, possuir natureza ácida,
gerando um caráter hidrofílico na matriz facilitando o processo de adsorção.
A otimização dos ensaios de adsorção de 100 mg L-1 do íon cádmio pela matriz, concluiu-se que os melhores resultados de retenção do íon, foi utilizando 20 mg da matriz durante 30 minutos de tempo de contato, sob agitação constante de 130 rpm, em temperatura ambiente de 25ºC, em pH 5,0.
Estudosotimizadosaplicados na adsorção de soluções unielementares e/ou multielementaresdos sais de nitrato contendo os íons metálicos de Cd2+, Pb2+, Cu2+, Cr3+, Ni2+ e Zn2+aplicados às isotermas de Langmuir eFreündlich, comprovaram que a matriz apresentaboa capacidade de adsorção para os íons estudos. Conforme aisoterma de Langmuir a matriz híbrida apresenta seletividade para a adsorção em monocamada, por apresentar os coeficientes de correlação da equação de Langmuir com valores próximos ou iguais a 1,0000, tanto paraos íons adsorvidos em soluções unielementaresquanto multielementares. A explicação utilizando a isoterma de Freündlich ficou como segunda sugestão ao apresentar os coeficientes de correlação da equação de Freündlich com valores de R² próximos a 1,0000. A isoterma de Freündlich sugere heterogeneidade na superfície da matriz ao adsorver os íons.
A matriz hibrida de sílica gel organofuncionalizada com 3-aminopropiltrietoxisilano em meio ácido via processo sol-gel, pode ser utilizada na adsorção de íons metálicos(soluções unielementares e/ou multielementares) em meio aquoso, pois apresentou um potencial significativo de adsorção.
O material obtido e caracterizado apresentou excelentes propriedades um adsorvente para íons metálicos, o que indica que poderá ser utilizado com este objetivo para solucionar diversos problemas em que se necessite a remoção de íons metálicos. Seja na preparção de amostras para análiseem que se necessite proceder à concentração das espécies oriundas de corpos d´água. Ou até mesmo, para o tratamento de água quando se deseja a retenção de íons metálicos, reduzindo e prevenindo os impactos ambientais de rejeitos industriais, desde que se proceda aos testes de segurança relacionados ao reuso da água.
SUGESTÕES PARA TRABALHOS FUTUROS
Aplicar amatriz híbrida de sílica gel organofuncionalizada obtida em laboratório para o tratamento de resíduos industriais.
Direcionar estudos desta matriz em meio não aquoso e/ou misto na adsorção de íons metálicos e/ou em corantes;
Testar a capacidade de recuperação das matrizes.
O
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