Recebido em 15/6/08; aceito em 13/4/09; publicado na web em 17/9/09 CHARACTERIZATION AND PROPERTIES OF COLLOIDAL β-FeOOH/BENTONITE NANOSTRUCTURED MATERIAL. A new mixed material was obtained through the combination of the suspensions of iron oxy-hydroxide and bentonite clay, denoted BFe. Analysis of its structure (XRD, Mossbauer and TGA) and composition (AAS) suggests the maintenance of the layer structure of the clay and an increase in the thermal stability of the BFe. Electrochemical studies performed in different electrolytes show that only in an alkaline medium it is possible to observe the redox peaks relative to the processes involving Fe +2 /Fe +3 pair. Tests that evaluated the potential use of the photo-Fenton process showed an efficient degradation process of the dyes in significantly reduced reaction times.Keywords: iron hydroxide; bentonite clay; sol-gel materials.
INTRODUÇÃOCompostos à base de ferro têm sido amplamente utilizados desde os primórdios da nossa história, desempenhando um importante papel em inúmeras áreas de relevância.1 Embora muitas espécies sejam classificadas como óxidos de ferro, apenas a hematita (Fe 2 O 3 ), maghemita (γ-Fe 2 O 3 ) e magnetita são de fato óxidos, correspondendo às principais formas de óxido encontradas na natureza. Muitos hidróxidos, como hidróxido férrico (Fe(OH) 3 ), e oxi-hidróxidos, como a goetita (α-FeOOH) e a limonita (FeOOH), também são de importância industrial, principalmente como precursores de óxidos puros ou complexos.
1De maneira geral, os óxidos e hidróxidos de ferro coloidal sempre foram objetos de estudo, o que proporcionou que algumas de suas fases fossem identificadas e caracterizadas. Essas fases compreendem um amplo grupo de compostos amorfos e cristalinos, que podem ser obtidos por vários métodos na forma de "óxidos férricos hidratados" ou "hidróxidos férricos".2 Assim, as estruturas e propriedades mais importantes de óxidos e hidróxidos de ferro têm sido discutidas e revisadas por vários grupos ao longo de décadas.
2Existem cerca de 17 óxidos, hidróxidos e oxi-hidróxidos de ferro, muitos dos quais são obtidos artificialmente.3 De maneira geral, estas espécies apresentam uma área de superfície muito grande e podem ser usados como agentes adsorventes e como catalisadores. Outros usos incluem a indústria de pigmentos, semicondutores, supercapacitores, dentre outros.
1,3-4Além de permitirem aplicações convencionais como as acima descritas, estes materiais podem ser utilizados na degradação oxidativa de substratos de relevância ambiental, por meio de processos Fenton (Equações 1-3). Em geral, admite-se que o sítio (≡Fe(III)), representado na Equação 1, pode ser regenerado através da reação representada na Equação 3, fechando-se um ciclo catalítico que opera enquanto existir peróxido de hidrogênio. Processos Fenton aplicados na presença de óxidos e oxihidróxidos de ferro têm sido abundantemente relatados na literatura recente, principalmente em estudos de degradação envolvendo espécies de relevância ambiental (ex. corantes têxteis).7-13 Em geral, o...