Estudo da eficiência adsortiva de materiais carbonáceos frente a um corante aniônico

Abstract

A adsorção vem sendo bastante aplicada no tratamento de efluentes têxteis, devido principalmente às vantagens econômicas e ambientais, quando comparada com outros métodos de remediação ambiental. Diversas pesquisas vêm apresentando novos materiais com morfologias e funcionalidades voltadas para tornar o processo adsortivo mais eficiente. Neste trabalho foi obtido, pelo método de Hummers, o óxido de grafeno (GO) e, após tratamento químico, o óxido de grafeno reduzido (rGO), com o propósito de aplicá-los como adsorventes para o corante aniônico comercial Indosol Azul SFGL. Os materiais obtidos foram comparados com dois materiais carbonáceos comerciais: um carvão ativado (CA) e o nanocarbono XGnP. As isotermas de adsorção de nitrogênio a 77 K indicaram áreas superficiais de 1190 m²/g para o CA, 166 m²/g para o GO, 290 m²/g para o rGO e 90 m²/g para o XGnP. A difração de raios-X e a espectroscopia vibracional confirmaram a oxidação do grafite precursor a GO e sua redução a rGO. Alguns grupos oxigenados nos materiais foram detectados e analisados por espectroscopia vibracional. Os ensaios de adsorção foram realizados a partir da quantidade máxima de remoção do corante pelos adsorventes. Em baixa concentração do corante (até 5,0 mg/L), os quatro materiais foram capazes de remover basicamente 100% do corante. Por outro lado, em concentrações acima de 40,0 mg/L, a remoção decresceu bruscamente, e os materiais sintetizados (GO e rGO) apresentaram melhores desempenhos (até 70% de remoção para o rGO) em comparação com os materiais comerciais. A adsorção do corante foi modelada através de isotermas de adsorção de Freundlich e Lagmuir.