NANOCOMPOSITOS DE QUITOSANA E CARVÃO ATIVADO (BLACK PEARLS 2000): PREPARAÇÃO E DEFINIÇÃO DA CAPACIDADE E DO PERFIL ADSORVENTES

Abstract

A tecnologia de adsorção se destaca como um processo altamente eficiente para tratamento de efluentes e recuperação de áreas impactadas. Fundamenta-se na capacidade que alguns materiais adsorventes apresentam de concentrar espécies em sua superfície e poros. Portanto, são de declarado interesse trabalhos que desenvolvam novos materiais e os caracterizem quanto a sua capacidade de adsorção. Neste sentido, o presente trabalho sintetizou e caracterizou, na forma de pérolas, híbridos de nano partículas de carbono (Black Pearls 2000) e quitosana. O carbon black foi submetido a diferentes níveis de oxidação com HNO3 e a quitosana foi empregada em diferentes graus de desacetilação (74.0 % e 94.5 %). Os novos materiais foram caracterizados por FTIR. Adsorvatos de diferentes naturezas (cargas e polaridade) foram utilizados: azul de metileno (AM, corante orgânico catiônico), petróleo e íons Cu2+. Foram simulados micro emulsões de petróleo em água, soluções de corante (azul de metileno) e de metais (cobre) para testar a capacidade de adsorção do híbrido (também foram feitos testes em branco), onde se obteve uma remoção de 0.4 mg de corante, 0.6 mg de cobre e 0.4 mg de petróleo nas emulsões pelo híbrido H3 (híbrido entre o carvão ativado oxidado e a quitosana 1) que foi considerado o melhor resultado em comparação aos 4 híbridos sintetizados. Em seguida, o híbrido foi caracterizado de acordo com o modelo para cinética de adsorção e para isoterma de adsorção, onde obteve-se uma melhor resposta ao modelo cinético de pseudo-segunda ordem e em relação a isoterma obteve-se uma isoterma de classe S4 e houve uma melhor resposta ao modelo de Temkin. No fim observou-se que os híbridos têm sua capacidade de adsorção reduzida quanto maior for o grau de desacetilação da quitosana utilizada na síntese (embora a síntese dos híbridos seja facilitada com quitosanas com maior grau de desacetilação), e há um aumento na capacidade de adsorção dos híbridos quanto mais oxidado (mais ácido) for o carvão ativado utilizado.