Influência da razão Al/argila no processo de pilarização de esmectita

Abstract

ResumoAs amostras de esmectita do estado do Pará, Amazônia, Brasil foram caracterizadas utilizando XRD, 27 Al MAS NMR, FTIR e análise textural por curvas isotérmicas de adsorção-dessorção de nitrogênio. Na produção das argilas pilarizadas foi usado como íon intercalante, o Al 13 (o íon de keggin), obtido pela reação das soluções AlC l3 6H 2 O/NaOH, com razão molar OH/Al=2. Foram adotadas as proporções (Al/Argila): 5, 10, 20 e 25 meq/g de argila, com intercalação em 25 o C, durante as 3 h e calcinada a 450 o C (temperatura adequada da calcinação). O resultado mostrou que o processo de pilarização aumentou o espaçamento basal da argila natural de 14,02 para 18,84 Å e a área superficial de 44,30 para 198,03 m 2 /g (Al/Argila=25meq/g de argila, pH=4). O material preparado com relação Al/Argila=25meq/g de argila mostrou a incorporação máxima de Al. A estabilidade térmica da argila natural foi melhorada pelo procedimento de pilarização. Palavras-chave: argila pilarizada, Al 13 , esmectita. AbstractSmectite-type clays from the state of Pará, Brazil, were characterized by XRD, 27 Al MAS NMR, FTIR and textural analysis by nitrogen adsorpition-desorption isotherms. In the production of pillared clays, the Al 13 ion (keggin's ion) was used. This ion was obtained by the reaction of AlC l3 6H 2 O/NaOH solutions with OH/Al=2 molar ratio and with Al/clay ratios of 5, 10, 15, 20, 25 meq/g of clay, intercalated at 25 o C during 3 h and calcined at 450 o C (adequate temperature for calcination). The results showed that the pillarization process increased the basal spaces of the natural clay from 14.02 to 18.84 Å and the surface area from 44.30 to 198.03 m 2 /g (Al/g of clay = 25 meq/g of clay, pH=4). Materials prepared with different Al/g clay ratio showed the maximum Al incorporation for Al/g of clay = 25 meq/g of clay. The thermal stability of the natural clay was improved by the pillaring procedure.

Aplicação de Zr/Ti-PILC no processo de adsorção de Cu(II), Co(II) e Ni(II) utilizando modelos físico-químicos de adsorção e termodinâmica do processo

“…A amostra foi tratada com Na 2 P 2 O 7 para evitar a floculação e depois de separada por centrifugação (Heraeus Christ GMBH Osterade), utilizando velocidade e tempo de separação da fração silte de 1000 rpm e 2 min, respectivamente, novamente a fração argila resultante foi centrifugada (2500 rpm e 10 min) para que se tivesse a retirada do Na 2 P 2 O 7 , conforme recomendação 16,20,21,24 .…”

“…Estudos de adsorção de cobre realizados com amostras de esmectitas pilarizadas com pilares mistos de zircônio e titânio mostram um aumento do poder de adsorção em relação à natural, com variação das capacidades de retenção catiônica entre 0,10 e 0,45 mmol g -1 , sendo, portanto, comparável com a capacidade obtida pelas zeólitas [18][19][20][21][22][23][24][25][26][27][28] . A acidez de uma série de cátions governa o perfil da isoterma de adsorção, a seqüência de seletividade e a energética de interação adsorvente/adsorbato 11,14,18,19 .…”

“…Neste caso, é mais recomendado o uso de recursos naturais sem tratamento prévio, como solos argilosos ferruginosos ricos em substân-cias húmicas 11 e, também, materiais naturais quimicamente modificados, como exemplos zeólitas naturais impregnadas com materiais magnéticos 12,13 e argilas modificadas por processo de pilarização ou intercalação. Tais materiais se enquadram no grupo de materiais porosos, desenvolvidos pela engenharia de materiais, com ampla aplicação em catálise heterogênea 14 e como adsorventes [15][16][17][18][19][20][21] .…”

“…Neste caso, é mais recomendado o uso de recursos naturais sem tratamento prévio, como solos argilosos ferruginosos ricos em substân-cias húmicas 11 e, também, materiais naturais quimicamente modificados, como exemplos zeólitas naturais impregnadas com materiais magnéticos 12,13 e argilas modificadas por processo de pilarização ou intercalação. Tais materiais se enquadram no grupo de materiais porosos, desenvolvidos pela engenharia de materiais, com ampla aplicação em catálise heterogênea 14 e como adsorventes [15][16][17][18][19][20][21] .Com a evolução das pesquisas em busca de novos materiais que fossem utilizados como adsorventes, surgiram os materiais meso e microporosos, em particular as zeólitas ou peneiras moleculares, que atuam efetivamente com alto poder adsortivo, provocado por suas propriedades texturais. No decorrer do avanço das pesquisas surgiram as argilas pilarizadas com diversos polioxicátions, que produziram resultados satisfatórios em processos de adsorção.…”

“…Vários metais pesados foram testados em meio líquido com adsorventes minerais quimicamente modificados, sendo que os resultados obtidos mostraram que as argilas pilarizadas são bastante eficientes em processos de adsorção 9-13 . Diversos estudos comprovam a eficiência das argilas em processos adsortivos e catalíticos, sendo que as argilas mais comumente empregadas em estudos de adsorção pertencem ao grupo da esmectita, principalmente a montmorilonita [14][15][16][17][18] .Estudos de adsorção de cobre realizados com amostras de esmectitas pilarizadas com pilares mistos de zircônio e titânio mostram um aumento do poder de adsorção em relação à natural, com variação das capacidades de retenção catiônica entre 0,10 e 0,45 mmol g -1 , sendo, portanto, comparável com a capacidade obtida pelas zeólitas [18][19][20][21][22][23][24][25][26][27][28] . A acidez de uma série de cátions governa o perfil da isoterma de adsorção, a seqüência de seletividade e a energética de interação adsorvente/adsorbato 11,14,18,19 .…”