Estudo da remoção de corantes em fase líquida utilizando polímeros de coordenação como materiais adsorventes - Silva, Talita Valverde Ferreira da (2024)
No presente trabalho, foram realizados a síntese de duas redes metalorgânicas (MOFs), sendo elas a MOF-808 (Zr), sintetizada a partir do ligante ácido trimésico e do sal metálico cloreto de zircônico (IV) e da MOF MIL-101 (Cr)obtida a partir do ligante ácido tereftálico e do sal metálico nitrato de cromo (III). As duas MOFs foram caracterizadas quimicamente por difração de raios X por policristais (DRXP), espectroscopia vibracional na região do infravermelho (IV), análise elementar de carbono, hidrogênio e nitrogênio (CHN), análise térmica (TG) e análise de adsorção de nitrogênio (BET). As MOFs devidamente caracterizadas foram utilizadas como materiais adsorventes para a realização de estudo de adsorção de dois corantes: o Sunset Yellow (SY) e o Cristal Violeta (CV). Para a otimização do processo de adsorção de dois corantes utilizando as MOFs sintetizadas, três variáveis ou fatores, a saber, o pH, a temperatura e a massa de adsorvente, foram considerados no planejamento fatorial fracionário especial do tipo 33 Box Behnken Design (BBD). As condições otimizadas de adsorção para o corante SY foram: pH 6, massa de MOF 18 mg e temperatura 25 °C para a MOF-808 (Zr) e pH 6,5, massa de MOF 10 mg e temperatura 25 °C ao se utilizar a MOF-MIL-101 (Cr). Enquanto para o cristal violeta as condições foram pH 7, massa de MOF 35 mg e temperatura 45 °C para ambas as MOFs. Após o processo de otimização, foi realizado para o corante SY combinado com as MOFs caracterizadas, um estudo de cinética para avaliar qual é o modelo cinético de adsorção, assim verificou-se que a etapa limitante do processo de adsorção do SY é a quimissorção. Além disso, foi realizado um estudo qualitativo para avaliar a seletividade das MOFs, que ao se mesclar as duas soluções de corante, SY e CV, pôde-se observar que as MOFs apresentaram preferência na adsorção do corante SY. E por fim, foi realizado um teste com uma amostra de água residual proveniente de uma indústria têxtil localizada na Zona da Mata Mineira para avaliar a potencialidade das MOFs como materiais adsorventes de corantes oriundos de uma matriz aquosa real. Pela análise dos resultados pôde-se verificar a ocorrência de adsorção dos corantes da água residual, realizada sem nenhum tratamento prévio da amostra, indicando que essas MOFs são candidatas a potenciais adsorventes de corantes.