Bentonita modificada com APTES (3-Aminopropiltrietoxissilano) para remoção de contaminantes em meio aquoso
adsorção; bentonita; APTES; corantes têxteis; materiais híbridos.
A contaminação de matrizes aquosas por corantes sintéticos constitui problema ambiental
relevante, em razão da persistência, da diversidade estrutural e do potencial ecotoxicológico
desses compostos. Materiais argilosos modificados quimicamente têm se destacado como alternativa promissora para o desenvolvimento de adsorventes de baixo custo com propriedades
superficiais ajustáveis. Esta dissertação teve como objetivo sintetizar, caracterizar e avaliar o
comportamento adsortivo e a estabilidade em meio aquoso de bentonitas ativadas funcionalizadas com 3-aminopropiltrietoxissilano (APTES), denominadas BAMA-𝑥 (bentonitas ativadas
modificadas com APTES), em função do grau de funcionalização. Como corantes-sonda foram
empregados o azul de metileno (catiônico) e o índigo carmim (aniônico), escolhidos por suas
naturezas iônicas contrastantes e estabilidade de carga na faixa de pH investigada. A série
BAMA-𝑥 foi obtida a partir de bentonita comercial previamente ativada com ácido, seguida de
funcionalização com diferentes concentrações nominais de APTES. A caracterização abrangeu
análises estruturais (DRX), espectroscópicas (FTIR-ATR), térmicas (TGA/DTA), além de avaliações de molhabilidade, potencial zeta, espalhamento dinâmico de luz (DLS) e estabilidade
química.
Os resultados mostraram que a incorporação do APTES ocorreu de forma não linear em relação
à carga teórica ofertada, reflexo da competição entre reações de hetero e homocondensação
do silano, com existência de faixa de concentração ótima além da qual a formação de
redes oligoméricas passa a predominar sobre a ancoragem efetiva à superfície mineral. A
modificação promoveu redução da molhabilidade por água, introdução de fração orgânica
detectável por FTIR-ATR e TGA, deslocamento do ponto isoelétrico para valores mais elevados
e alterações no comportamento coloidal, evidenciando transformação efetiva da interface. Os
dados de DRX indicaram que a funcionalização ocorreu predominantemente em superfícies
externas e sítios acessíveis da matriz, sem expansão basal expressiva da fração esmectítica,
corroborando a hipótese de funcionalização predominantemente externa. Os ensaios de
estabilidade mostraram que a fração orgânica retida é parcialmente lábil em condições extremas
de pH, com perda de funcionalidade mais acentuada no primeiro ciclo de lavagem. No que se
refere à adsorção, a comparação entre os dois corantes-sonda revelou que a funcionalização
com APTES incrementou substancialmente a capacidade de adsorção do índigo carmim
(aniônico) em relação à bentonita ativada não modificada, ao passo que a adsorção do
azul de metileno (catiônico) foi atenuada ou mantida em níveis comparáveis, em função da
concentração de silano empregada, evidenciando que a funcionalização com APTES gerou
uma interface híbrida de caráter anfifílico, capaz de modular a seletividade superficial frente a
adsorvatos de naturezas iônicas opostas. Conclui-se que a modificação com APTES foi eficaz
para gerar materiais híbridos com seletividade modulada, e que a interpretação do sistema
BAMA-𝑥 exige abordagem integrada entre as etapas de síntese, caracterização e adsorção,
não sendo possível dissociar o grau de funcionalização da seletividade interfacial observada.