Preparation of Organovermiculite for Adsorption of Organic Compounds

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Organically modified clay minerals are widely used as sorbents for hydrophobic organic compounds e.g., organic pollutants treatment from water solutions. Natural clay materials are hydrophilic and therefore they are not efficient sorbents for organic compounds. Intercalations of natural clay materials, with organic cations, with quaternary ammonium groups may become these clays hydrophobic. Vermiculite is the mineralogical name given to hydrated laminar magnesium-aluminum-iron silicate; this natural clay was modified and used for the production of organically modified clay (organovermiculite), with the purpose of its use in removing organic contaminants. The organovermiculite was prepared using different concentrations of distearyl dimethyl ammonium chloride (praepagen) based on cationic exchange capacity of the clay. It was evident from the X-ray diffraction that the salt was incorporated to the clay structure confirming its organophilization and through the Foster swelling test it was observed the affinity between the organic pollutants and the organovermiculite.

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[1] LEE, Y-C., PARK, W-K., YANG, J-W. Removal of anionic metals by amino-organoclay for water treatment, Journal of Hazardous Materials Vol. 190 (2011), p.652–658.

DOI: 10.1016/j.jhazmat.2011.03.093

Google Scholar

[2] ZHU, J., ZHU, L., ZHU, R., CHEN, B. Microstructure of Organobentonites in Water and the Effect on the Uptake of Organic Compounds. Clays and Clay Minerals Vol. 56 (2008), pp.144-154.

DOI: 10.1346/ccmn.2008.0560202

Google Scholar

[3] CARMODY, O., FROST, R., KOKOT. Y. X., KOKOT. S. Adsorption of hydrocarbons on organo-clays - implications for oil spill remediation. Journal of Colloid and Interface Science Vol. 305 (2007), pp.17-24.

DOI: 10.1016/j.jcis.2006.09.032

Google Scholar

[4] ZANG, L., LUO, J., GUO, J., LIU, H., RU, J., Preparation and characterization of poly(ethylene glycol)/organo-vermiculite nanocomposite polymer electrolytes. Polym. Bull Vol. 65 (2010), p.669–680.

DOI: 10.1007/s00289-009-0241-x

Google Scholar

[5] SOUZA SANTOS, P. Ciência e tecnologia de argilas. 2. ed. São Paulo: Edgard Blücher Ltda., Vol. 2 (1989).

Google Scholar

[6] MACHADO, L. C. R. "Caracterização de vermiculitas visando sua esfoliação e hidrofobização para a adsorção de substâncias orgânicas. Dissertação (Mestrado em Evolução Cristal e Recursos Naturais) Departamento de Geologia – Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto-MG (2000).

DOI: 10.5327/z2176-947820166014

Google Scholar

[7] SILVA, A. L., BARBOZA, E. A., SOUZA, F. K. A., MENEZES, R. R., NEVES. G. A., SANTANA. L. N. L. Estudo da influência da pré-ativação da vermiculita e da concentraçao do sal quaternário de amônio na obtenção da organovermiculita. Anais do 55° Congresso Brasileiro de Cerâmica, (2011).

DOI: 10.19146/pibic-2015-37666

Google Scholar

[8] WANG, C. -C.; JUANG, L. -C.; LEE, C. -K.; HSU, T. -C.; LEE, J. -F.; CHAO, H. -P. Effects of exchanged surfactant cations on the pore structure and adsorption characteristics of montmorillonite. Journal of Colloid and Interface Science Vol. 280 (2004).

DOI: 10.1016/j.jcis.2004.07.009

Google Scholar

[9] HE, H.; ZHOU, Q.; MARTENS, W. N.; KLOPROGGE, T. J.; YUAN, P.; XI, Y.; ZHU, J.; FROST, R. L. Microstructure of HDTMA+ - modified montmorillonite and its influence on sorption characteristics. Clays and Clay Minerals Vol. 54(2006), pp.689-696.

DOI: 10.1346/ccmn.2006.0540604

Google Scholar

[10] PAIVA, DE L.B., MORALES A.R., DÍAZ, F.R.V., Argilas organofílicas: características, metodologias de preparação, compostos de intercalação e técnicas de caracterização. Revista Cerâmica Vol 54. (2008), pp.213-226.

DOI: 10.1590/s0366-69132008000200012

Google Scholar

[11] LAGALY, G. Layer charge heterogeneity in vermiculites. Clays and Clay Minerals Vol. 30(1982), pp.215-222.

DOI: 10.1346/ccmn.1982.0300308

Google Scholar

[12] YARIV, S & CROSS, H., Organo-Clay Complexes & Interactions, New York: Marcel Dekker, (2002).

Google Scholar

[13] POZSGAY, A.; FRÁTER, T.; SZÁZDI, L.; MÜLLER, P.; SAJÓ, I.; PUKANSZKY, B. Gallery structure and exfoliation of organophilized montmorillonite: effect on composite properties. European Polymer Journal, Vol. 40 (2004), pp.27-36.

DOI: 10.1016/j.eurpolymj.2003.09.010

Google Scholar

[14] XI, Y.; DING, Z.; HE, H.; FROST, R. L. Infrared spectroscopy of organoclays synthesized with the surfactant octadecyltrimethylammonium bromide. Spectrochimica Acta Part A Vol. 61(2005), pp.515-525.

DOI: 10.1016/j.saa.2004.05.001

Google Scholar

[15] PLACHÁ, D. MARTYNKOVA G. S., RUMMELIB M. H Preparation of organovermiculites using HDTMA: Structure and sorptive properties using naphthalene,. Journal of Colloid and Interface Science (2008).

DOI: 10.1016/j.jcis.2008.08.026

Google Scholar

[16] BARBOSA, R.; SOUZA, D. D.; ARAÚJO, E. M., MELO, T. J. A. Influência da quantidade de sal quaternário de amônio na organofilização de uma argila bentonítica nacional. Revista Eletônica de Materiais e Processos Vol. 5 (2010), pp.28-35.

DOI: 10.1590/s0366-69132006000400009

Google Scholar

[17] MENEZES, R.R., ÁVILA JÚNIOR, M.M., SANTANA, L.N.L., NEVES, G.A., FERREIRA, H.C., Comportamento de expansão de argilas betoníticas organofílicas do estado da Paraíba. Revista Cerâmica Vol. 54(2008), pp.152-159.

DOI: 10.1590/s0366-69132008000200004

Google Scholar

[18] BERTAGNOLLI, C. Preparo e caracterização de argilas organofílicas para remoção de derivados do petróleo. Dissertação de Mestrado, UNICAMP, Programa de Pós Graduação em Engenharia Química, Campinas- SP, (2010).

DOI: 10.47749/t/unicamp.2010.480119

Google Scholar

[19] FERREIRA, H. S., MENEZES, R. R., FERREIRA, H. S., MARTINS, A. B., NEVES, G. A., e FERREIRA, H. C., Análise da influência do tratamento de purificação no comportamento de inchamento de argilas organofílicas em meios não aquosos Cerâmica Vol. 54(2008).

DOI: 10.1590/s0366-69132008000100011

Google Scholar

[20] OLIVEIRA, M. F. D., Estudo da modificação de bentonita para a remoção de fenol em águas produzidas na industria de petróleo. Dissertação de Mestrado. Natal, (2009).

DOI: 10.5151/chemeng-cobeqic2017-376

Google Scholar