Modificação de zeólita clinoptilolita natural por meio de tratamento combinado (ácido-alcalino)

Abstract

As zeólitas são matérias com microporos bastante usadas em adsorção e catálise, porém o pequeno tamanho dos poros limita a aplicação quando se trata de adsorção de moléculas grandes. Nesse sentido, torna-se interessante modificar esses materiais naturais visando a novas aplicações, já que as zeólitas naturais apresentam baixo custo. A clinoptilolita natural foi tratada com ácido e posteriormente com base. Os materiais naturais e tratados foram caracterizados por difração de raios X (DRX), análise química por fluorescência de raios X (FRX) e análises de adsorção/dessorção de N2 . Foi realizada uma análise estatística da influência dos parâmetros de tratamento nas propriedades dos materiais. A concentração de NaOH é o parâmetro de tratamento de maior influência nas propriedades dos materiais. Maior concentração de NaOH gera mais quantidade de aluminossilicatos (diminuindo a quantidade de clinoptilolita), aumenta a remoção de silício e, consequentemente, diminui a relação molar Si/Al, porém esse aumento da concentração gera diminuição nas propriedades texturais. Além disso, as regiões microporosas de algumas amostras foram caracterizadas por adsorção de CO2 a 273 K. As condições de 0,1 moL/L de NaOH, 50 °C e tempos menores a 0,5 h foram determinadas para um maior aumento das propriedades texturais

Zeolites are micropore materials widely used in adsorption and catalysis, however, the small pore size limits the application for adsorption of large molecules. In this sense, it becomes interesting to modify these natural materials for new applications, since the natural zeolites present low cost. The natural Clinoptilolite was treated with acid and subsequently with base. Natural and treated materials were characterized by X-ray diffraction (XRD), X-ray fluorescence chemical analysis (XRF) and N2 Adsorption/Desorption Analysis. A statistical analysis and the influence of the treatment parameters on the properties of the materials were carried out. The concentration of NaOH is the parameter of greater influence treatment in the properties of the materials. The higher concentration of NaOH gives more aluminosilicates (decreasing the amount of clinoptilolite), increases silicon removal, consequently the Si/ Al molar ratio, but this increase in concentration leads to decrease in textural properties. The microporous region of some samples was characterized by CO2 adsorption at 273 K. The conditions of 0.1 mol/L of NaOH, 50 °C and times shorter than 0.5 h were determined for a greater increase of textural properties.