Estudo da adsorção de corantes em meio aquoso utilizando um material híbrido a base sílica

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Química, Florianópolis, 2019.A presente dissertação realizou a síntese, funcionalização e caracterização completa de um material orgânico-inogânico baseado em sílica. Este material foi aplicado para o estudo de adsorção em corantes no meio aquoso, três corantes foram estudados, em três pHs diferentes. Para cada um dos corantes, em cada um dos pHs, uma isoterma cinética foi realizada para se determinar o tempo de contato ótimo. Após a obtenção desse tempo, isotermas de adsorção foram construídas, variando-se a quantidade de corante em diversas porções do material adsorvente. Os resultados cinéticos e termodinâmicos foram ajustados a modelos teóricos, a fim de se obter os parâmetros que regem o processo adsortivo. Todas as isotermas de adsorção se encaixaram no modelo de Langmuir e tiveram cinética de pseudo-segunda ordem. Um dos corantes apresentou comportamento anormal, havendo mudança na ordem de reação durante o prosseguimento da reação. Este comportamento foi investigado por espectroscopia de infravermelho, e acredita-se que a mudança no espectro é causada pela formação de uma interação forte entre adsorvente e adsorvato.Abstract : The present dissertation fully synthesized, functionalized and characterized a silica-based organic-inorganic hybrid material. This material was applied to the sorption of dyes from aqueous phase. Three dyes were studied, in three different pHs. For each one of the dyes, in the respective pHs, a kinetic isotherm was built to determine the optimal contact time. Afterwards, an adsorption isotherm was built, by varying the quantity of dye in portions of the sorbent material. The results were, then, adjusted to theoretical models, to find he parameters that control the sorption process. All adsorption isotherms build fit the Langmuir model, and the kinetics were all pseudo-second order. One of the studied dyes presented an abnormal behavior during the kinetic study, by changing reaction order during the reaction. This behavior was investigated using infrared spectroscopy, and it is believed that it is caused by the formation of a strong intermolecular interaction between sorbent and sorbate