Organofunctionalized magnesium phyllosilicates and mesoporous silicas for use in industrial dyes removal

Filossilicatos de magnésio e sílicas mesoporosas, com grupos orgânicos ligados às estruturas poliméricas inorgânicas, foram estudados na remoção de corantes. Para a síntese dos materiais nanoestruturados organofuncionalizados foram empregados agentes sililantes, (H3CO)3Si-R1, em que R1 é a cadeia carbônica contendo grupos funcionais: 3-aminopropiltrimetoxissilano, cloreto de octadecildimetil(3-trimetoxissilil-propil)amônio, 3-mercaptopropiltrimetoxissilano, 3-etilenodiaminopropiltrimetoxissilano e 3-dietilenotriaminopropiltrimetoxissilano. Através do processo sol-gel foram obtidos filossilicatos com estruturas inorgânicas similares àquelas dos silicatos lamelares naturais e sílicas mesoporosas empregando-se o surfatante CTAB como direcionador da estrutura inorgânica. As moléculas pendentes nos poros dos novos materiais com cargas positivas ou protonadas interagiram com as cargas negativas dos corantes utilizados na indústria têxtil: amarelo reativo GR, vermelho reativo RB e azul reativo RN. O estudo de adsorção mostrou que o filossilicato contendo cloreto de octadecildimetil(3-trimetoxissilil-propil)amônio, Fil-COTA, foi o material que apresentou a maior capacidade de adsorção, 1343 mg gpara o corante amarelo GR, 1286 mg g para o azul reativo RN e 344 mg gpara o vermelho reativo RB. Também foram realizados testes em amostras reais de efluente têxtil. Os resultados mostraram que não é necessário ajustar o pH inicial, a saturação do material ocorre após 3 h, sendo necessária uma massa mínima de 2,5 g dm de Fil-COTA. Portanto, este material é promissor no tratamento de efluentes têxteis reais.Magnesium phyllosilicates and mesoporous silicas, with organic groups anchored onto an inorganic polymeric backbones were studied for dye removal. In the synthesis of the organofunctionalized nanostructured materials, the silylanting agents, (H3CO)3Si-R1, where R1 represents carbonic chain containing functional groups: 3-aminopropyltrimethoxysilane, octadecyl (3-trimethoxysylilpropyl)ammonium chloride, 3 ¿ mercaptopropyltri-methoxysilane, 3-ethylenediaminetrymethoxysilane and 3-diethy-lenetriaminetrymethoxysilane were employed. The sol-gel process was used and phyllosilicates with inorganic lamellar structures similar to those of natural silicate and mesoporous silicas were obtained using the surfactant CTAB as template to direct inorganic structure in the latter case. The pendent molecules in pores of the new material with positive charge interact with the negative charge of the dyes used in the textile industry: reactive yellow GR, reactive red RB and reactive blue RN. The adsorption study showed that the phyllosilicate containing octadecyldimethyl(3-trimethoxysilylpropyl)ammonium chloride, Fil-COTA, presented the highest adsorption capacity, 1343 mg g for reactive yellow GR, 1286 mg g for reactive blue RN and 344 mg g for reactive red RB. Real samples of textile effluents were also tested. The results showed that it is not necessary to ajust the inicial pH, surface saturation occurs after 3 h and the minimum mass necessary is 2,5 g dm of Fil-COTA. Thus, this is a promising material for textile effluent treatement