Resumo |
O grafeno é um dos materiais mais investigados na atualidade por apresentar características excepcionais para aplicação em diferentes dispositivos em escala manométrica (uma forma alotrópica são as nanofitas de grafeno), ele mostra-se como potencial material adsorvente para espécies químicas poluentes orgânicas e inorgânicas. Dentre estes compostos, os fenóis e corantes são destaque. A aplicação do grafeno como adsorvente de corantes, entretanto, depende da compreensão das interações intermoleculares que as moléculas fazem com as interfaces do grafeno. A cinética e a termodinâmica de adsorção são influenciadas pelas interações presentes, bem como os processos dessortivos, que viabilizam a aplicação do adsorvente. Este projeto propõe o estudo da cinética e da termodinâmica de adsorção de espécies químicas modelo fenol, na interface de nanofitas de grafeno óxido visando à determinação energética das interações moleculares que definem a quantidade adsorvida daquelas moléculas na interface entre nanofitas de grafeno óxido e solução. As nanofitas de grafeno foram obtidas via a oxidação de nanotubos de carbono em meio ácido, visando a clivagem longitudinal dos mesmos, expondo assim sua face interna, e caracterizadas por MEV, RAMAN, IR-FT, TG. Os estudos de adsorção foram realizados com fenol, onde foram realizadas isotermas de adsorção para o cálculo da quantidade adsorvida utilizando o método de espectrometria UV-VIS. A obtenção das nanofitas de grafeno pode ser realizada conforme na literatura com as devidas adequações e melhorias, a partir de sua caracterização foi possível inferir o êxito do trabalho, mostrando que o método de oxidação dos nanotubos de carbono é viável, tendo em vista o bom rendimento e o gral de pureza do produto obtido. A isoterma de adsorção feita seguindo o modelo de Langmuir forneceu a quantidade máxima de fenol adsorvida em nanofitas de grafeno bem como a relação da capacidade de adsorção que aumenta com a concentração dos íons na fase aquosa, alcançando progressivamente o equilíbrio de adsorção em altas concentrações. |