ÁREA: Nanociência e Nanotecnologia
TÍTULO: FUNCIONALIZAÇÃO E CARACTERIZAÇÃO DO ARGILOMINERAL CAULINITA COM UM COMPOSTO ORGÂNICO.
AUTORES: SILVA, R.A.R. (UFMT) ; CARVALHO, M.A (UFMT) ; MELLO, I.S (UFMT) ; FERREIRA, J.N (UFMT) ; COGGO, J.M (UFMT) ; GUERRA, D.J.L (UFMT)
RESUMO: RESUMO:Um argilomineral em especial, a caulinita, pertencente ao grupo de argilas Caulin, que apresenta formação em camadas tetraédricas e octaédrica (T.O, 1:1) formada pela decomposição do K-feldspato, apresentam cristais bem definidos, com camadas em forma de “books”. O argilomineral caulinita foi caracterizado, em sua forma natural para se ter confirmação que sua estrutura específica pertencer ao grupo caulin. A funcionalização foi feito através da introdução de uma molécula orgânica entre suas camadas, o 3-aminopropiltrietoxisilano (C9H23NO3Si). Sendo que a molécula orgânica foi introduzida entre as camadas formando-se aí uma forte ligação covalente, tendo um aumento do potencial adsortivo.
PALAVRAS CHAVES: palavra chave: argilominerais, organofuncinalização, adsorção
INTRODUÇÃO: O argilomineral caulinita, do grupo dos Caulin, tem naturalmente um significativo espaçamento basal, em torno de 7.14Å, e que é de grande importância em diversas atividades industriais. Através de dados do DNPM, o Brasil possui grandes reservas deste argilomineral, sendo o caulin o terceiro mais extraído do solo brasileiro, ficando atrás somente do minério de ferro e do níquel.
Tendo em vista estas características e a abundância deste argilomineral, este trabalho visa estudar a funcionalização da caulinita através da imobilização de um organosilano com grupo amino. A funcionalização do argilomineral foi feito através da introdução de uma molécula orgânica entre suas camadas, o 3-aminopropiltrietoxisilano (C9H23NO3Si).
Posteriormente realizar a caracterização microestrutural detalhada para o filossilicato na forma natural e modificada quimicamente. E um mecanismo de grande importância, por se tratar de um agente natural, que já possui uma boa capacidade adsortiva, e que pode ser melhorada.
MATERIAL E MÉTODOS: Uma amostra do argilomineral caulinita, proveniente da região de Itacoatiara-AM, a amostra natural foi macerado, e foi pesado em balança analítica em torno de 10.0g, posteriormente foi peneirado em peneira de 200 Mesh. Foi retirado cerca de 2.0g na qual foi feito um processo de caracterização, o qual visa confirmar ser caulinita, para isso foi utilizado a difração de raios-X, analise elementar, microscopia eletrônica de varredura e de transmissão, e com os resultados destas análises pode se confirmar suas características específicas (Royer et al, 2008).
E com uma parte da argila, procedeu-se a funcionalização, montou-se um sistema com um balão volumétrico (500.0cm3), uma chapa de aquecimento com agitador magnético, condensador, banho de areia, e na saída do sistema sílica gel para retenção dos gases, em uma capela. No processo de funcionalização utilizou 60.0cm3 de Xileno (C6H4(CH3)2) (F. MAIA IND. E Com. Ltda), que foi adicionado ao balão volumétrico; foram adicionados 5.0g de caulinita natural e sob constante agitação e aquecimento (328K), e adicionou-se 10.0cm3 do composto organosilano 3-aminopropiltrietoxisilano (ACRÓS ORGANICS 97%). Este sistema permaneceu sob aquecimento e agitação em capela por 24 horas. Ao fim deste tratamento, fez a filtragem em papel filtro, em seguida seca em estufa com temperatura controlada (323K); a argila funcionalizada foi caracterizada, utilizando o microscópio eletrônico de varredura e de transmissão, difração de raios-X, análise textural e ressonância magnética nuclear 29Si e 13C (Guerra et al (Guerra et al., 2006; Al-Futaisi et al., 2008).
RESULTADOS E DISCUSSÃO: A caulinita, produto da alteração do K-Feldspato, tendo o alumínio e o silício como os constituintes principais. O Brasil possui grandes depósitos de caulinita, principalmente nas regiões norte e nordeste, tendo vasta aplicação nos processos industriais. Possui naturalmente uma boa capacidade de troca catiônica, e também um espaçamento basal significativo, em torno de 7.14Å. E através de um processo químico de funcionalização, que utilizou um composto organosilano, com um tempo de tratamento que foi de 24 horas, este espaçamento basal foi melhorado, aumentando para 14.102Å, aumentando significativamente sua capacidade de adsorção. Confirmando assim que o processo de funcionalização foi satisfatório.
CONCLUSÕES: Através de análises de caracterização foi comprovado um aumento da distância lamelar, através da funcionalização, com um espaçamento basal final de 14.102Å. O que resulta em um aumento da porosidade, crescimento da área superficial específica, tendo uma maior capacidade de adsorção de poluentes. O processo de funcionalização é simples, e o solvente usado pode ser recuperado.
AGRADECIMENTOS:
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: Al-Futaisi A., Jamrah A., Al-Hanai R. 2007. Aspects of cationic dye molecule adsorption to palygorskite, Desalination, 214: 327-342.
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