Uso de hidróxidos duplos lamelares como adsorventes para a remoção de Pb2+ de soluções aquosas sintéticas

Abstract

Neste trabalho, foram sintetizados hidróxidos duplos lamelares (HDLs) intercalados com ânions carbonato (ZnAl-CO3) e tereftalato (ZnAl-TA) para a remoção de íons chumbo (Pb2+) de soluções aquosas. Os adsorventes foram sintetizados por coprecipitação e caracterizados por análise elementar (EDXRF), difratometria de raios X (DRX), espectroscopia de infravermelho (FTIR) e ponto de carga zero (PCz). Foi avaliado o efeito do tipo de ânion interlamelar, pH e dose de adsorvente na remoção de Pb2+, além de cinética, equilíbrio e termodinâmica de adsorção e testes de recuperação de Pb2+. As análises de EDXRF, DRX, FTIR e PCz confirmaram a composição, estrutura, grupos funcionais e cargas superficiais característicos dos HDLs sintetizados. O adsorvente ZnAl-TA apresentou melhor desempenho que o ZnAl-CO3. As condições ótimas de remoção de Pb2+ foram pH 5 e dose de 0,5 g.L-1. No estudo cinético, a adsorção atingiu o equilíbrio em 300 minutos e o modelo de Elovich obteve melhor ajuste em relação aos dados experimentais. O modelo de Sips representou melhor as isotermas de adsorção, com capacidade adsortiva máxima (qmax) de 124 mg.g-1 e com parâmetro de Sips (ns) < 1, indicando uma superfície homogênea de adsorção. O estudo termodinâmico mostrou que o processo apresentou natureza física e química. Na regeneração do adsorvente ZnAl usado, o uso de solução de NaCl como eluente de dessorção apresentou menor lixiviação de zinco e percentual de dessorção (55%) próximo aos eluentes ácidos testados. Em geral, o adsorvente ZnAl-TA apresentou-se como um material eficiente para a remoção de Pb2+.