Adsorção de corantes sintéticos em hidróxidos duplos lamelares - Joel dos Santos Batista (Universidade Federal do Amazonas, 2017)
Devido à grande preocupação atual com a preservação do meio ambiente e com a saúde humana, o desenvolvimento de tecnologias de alta eficiência e baixo custo para redução de poluentes no esgoto doméstico e industrial apresenta alta demanda no cenário contemporâneo. Nesse contexto, tem-se o atribuído aos resíduos industriais dos setores que empregam corantes sintéticos, como o têxtil e o de alimentos, como os principais responsáveis pelo despejo de grande quantidade dessas espécies orgânicas na rede de tratamento de água, resultando não somente em efeitos estéticos negativos, mas potenciais efeitos tóxicos e perturbação da vida aquática pela alteração no processo de absorção luminoso pelos organismos. Os corantes sintéticos são compostos de grande interesse comercial, obtidos em sua maioria através de fontes derivadas do petróleo e que apresentam grande diversidade de classe e aplicação de acordo com a presença de grupos químicos distintos ao longo da molécula, como grupamentos azo, indigóides ou heme. Adicionalmente, reconhece-se a dificuldade na remoção do meio aquoso de muitos corantes sintéticos, uma vez que sua estrutura química complexa e suas propriedades xenobióticas tornam o seu processo de captura ou degradação biológica um desafio tecnológico. Nesse cenário, a utilização de materiais inorgânicos oferece uma alternativa em processos de remoção de descontaminação/despoluição de efluentes. Materiais inorgânicos lamelares, como os Hidróxidos Duplos Lamelares (HDL), têm sido empregados com sucesso como adsorventes para a remoção de espécies orgânicas em virtude de sua estrutura espacial distinta, sua alta capacidade de troca iônica e de fácil e baixo custo de obtenção. Uma característica marcante dos HDLs é a possibilidade de reverterem a sua estrutura original após sofrerem um processo de calcinação. Nesse processo de aquecimento, usando temperaturas de até 500 °C, forma-se uma fase mista de óxidos metálicos não-estequiométricos (comumente chamado de HDL calcinado). O material calcinado, após entrar em contato com uma solução aquosa contendo principalmente ânions inorgânicos, como o íon carbonato é capaz de se regenerar para a forma inicial, permitindo a sua reutilização no processo de adsorção de compostos orgânicos. A utilização de HDLs para o processo de adsorção/intercalação se estende a qualquer ânion solúvel independente de sua classe química. O processo de calcinação permite que os compostos orgânicos capturados possam ser transformados em compostos de menor ou nenhuma toxicidade, como o dióxido de carbono, que pode ser facilmente transformado em carbonato através do seu borbulhamento em solução alcalina. A utilização de conceitos de Química do Estado Sólido, além de ampliar o leque de conhecimentos do aluno a executar o projeto, possibilita a obtenção de sistemas que contribuam de maneira efetiva para a redução do total de corantes sintéticos solúveis em meio aquoso, melhorando a qualidade da água disponível para a população.