Réplicas de carbono derivadas de materiais lamelares: síntese, caracterização e estudo de adsorção do herbicida dicamba

Abstract

O presente trabalho apresenta a síntese e caracterização de duas réplicas de carbono (RC) derivadas de compostos lamelares. O primeiro material (RC-LAP) foi sintetizado a partir de hectorita sódica e amido de mandioca (Manihot esculenta Crantz), utilizando uma técnica de fácil aplicação, com reagentes de baixo custo e alta disponibilidade. O segundo material (RC-HDL), foi obtido a partir de um hidróxido duplo lamelar de zinco/alumínio intercalado com vinilbenzenosulfonato. Os materiais produzidos foram caracterizados por uma série de análises, sendo elas: difração de raios X no pó, análise termogravimétrica acoplada à análise térmica diferencial e espectrometria de massas, análise espectroscópica de fotoelétrons, microscopia eletrônica de varredura, área superficial pelo método BET, distribuição de tamanho médio de poros e análise de potencial zeta. As réplicas de carbono, produzidas foram utilizadas como adsorventes em estudos para remoção do pesticida dicamba em solução aquosa. As análises demostraram que ambas as réplicas de carbono apresentaram elevada área superficial sendo 1642 m2·g-1 para RC-LAP e 2345 m2·g-1 para RC-HDL. Para as duas réplicas de carbono a adsorção seguiu o comportamento típico do modelo de isoterma de Langmuir e o modelo cinético foi de pseudo-segunda-ordem. A capacidade máxima de adsorção de dicamba na RC-LAP foi de 251,9 mg·g-1 e na RC-HDL foi de 279,3 mg·g-1.

This work presents the synthesis and characterization of two carbon replicas (CR) derived from layered compounds. The first material (CR-LAP) was synthesized from sodium hectorite and cassava starch (Manihot esculenta Crantz), using a technique easily applied with reagents of low cost and high availability. The second material (CR-LDH) was obtained from a layered double hydroxide of zinc/aluminum and vinylbenzenesulfonate. The materials were characterized by powder X-ray diffraction, thermogravimetric analysis differential scanning calorimetry mass spectrometry, X-ray photoelectron spectroscopic analysis, scanning electron microscopy, surface area, average size distribution of pores and zeta potential analysis. The carbon replicas produced were used as adsorbents to remove dicamba pesticide in aqueous solution. The analyzes showed that both materials exhibited high surface area, 1642 m2·g-1 to CR-LAP and 2345 m2·g-1 to CR-LDH. For two carbon replicas adsorption followed the typical behavior of the Langmuir isotherm model and the kinetic model was pseudo-second-order. The maximum adsorption capacity of dicamba in CR-LAP was 251.9 mg·g-1 and CR-LDH was 279.3 mg·g-1.