Obtenção de partículas esféricas compostas por bentonita e quitosana como potencial material para adsorção de contaminantes

Abstract

Existe uma crescente preocupação global com a degradação ambiental causada pela liberação indiscriminada de poluentes industriais em corpos d'água. Dentre esses poluentes, os corantes artificiais representam um desafio significativo, sendo liberados em quantidades substanciais, afetando a qualidade da água, ecossistemas aquáticos e a saúde pública. O azul de metileno (AM) - um corante sintético amplamente utilizado na indústria - é particularmente problemático devido à sua estabilidade molecular e efeitos adversos na saúde humana. Diante desse cenário, diversas estratégias de remediação têm sido exploradas, e a adsorção se destaca como uma técnica promissora. A quitosana, um biopolímero derivado da quitina presente em cascas de crustáceos, e a bentonita, uma argila com propriedades catiônicas e porosas, surgem como materiais potenciais para a adsorção eficaz de corantes como o AM. Este estudo propõe a criação de esferas híbridas (beads) compostos de quitosana e bentonita como uma abordagem inovadora para a remediação de AM. A quitosana, devido à sua natureza catiônica, interage com corantes por meio de ligações de hidrogênio e eletrostáticas, enquanto a bentonita, com sua estrutura porosa, retém contaminantes. O trabalho visa avaliar a viabilidade e eficácia desses beads na remoção do AM, investigando sua capacidade de adsorção e cinética de remoção. Além disso, busca-se compreender como a relação entre quitosana e bentonita influencia o desempenho dos beads na remediação de contaminantes.

There is growing global concern about the environmental degradation caused by the indiscriminate release of industrial pollutants into water bodies. Among these pollutants, artificial dyes represent a significant challenge, being released in substantial quantities, affecting water quality, aquatic ecosystems and public health. Methylene blue (MA) - a synthetic dye widely used in industry - is particularly problematic due to its molecular stability and adverse effects on human health. Given this scenario, various remediation strategies have been explored, and adsorption stands out as a promising technique. Chitosan, a biopolymer derived from the chitin found in crustacean shells, and bentonite, a clay with cationic and porous properties, have emerged as potential materials for the effective adsorption of dyes such as MA. This study proposes the creation of hybrid beads composed of chitosan and bentonite as an innovative approach to MA remediation. Chitosan, due to its cationic nature, interacts with dyes through hydrogen and electrostatic bonds, while bentonite, with its porous structure, retains contaminants. The work aims to assess the feasibility and effectiveness of these beads in removing AM, investigating their adsorption capacity and removal kinetics. In addition, the aim is to understand how the relationship between chitosan and bentonite influences the performance of the beads in the remediation of