Estruturas de Nanocelulose Reticuladas com Alumínio para Remoção de Fluoreto

As nanofibras de celulose carboxiladas aniônicas (CNF) são meios eficazes para remover contaminantes catiônicos da água. Neste estudo, foram demonstrados adsorventes catiônicos baseados em CNF sustentáveis, capazes de remover contaminantes aniônicos, usando uma abordagem simples. Especificamente, o processo de nitro-oxidação sem resíduos foi utilizado para produzir CNF carboxilada (NOCNF), que foi subsequentemente convertida em uma estrutura catiônica por reticulação com íons de alumínio. O sistema, denominado Al-CNF, mostrou-se eficaz para a remoção de íons de fluoreto da água. Usando o modelo de isoterma de Langmuir, o estudo de adsorção de fluoreto indica que o Al-CNF possui uma capacidade máxima de adsorção de 43,3 mg/g, que é significativamente maior do que a de adsorventes à base de alumina, como a alumina ativada (16,3 mg/g). A seletividade da adsorção de fluoreto na presença de outras espécies aniônicas (nitrato ou sulfato) pelo Al-CNF em diferentes valores de pH também foi avaliada. Os resultados indicam que o Al-CNF pode manter uma seletividade relativamente alta para a adsorção de fluoreto. Finalmente, a aplicabilidade sequencial do uso do Al-CNF gasto após a adsorção de fluoreto para remover ainda mais contaminantes catiônicos, como o corante Basic Red 2, foi demonstrada. O baixo custo e a capacidade de adsorção relativamente alta do Al-CNF o tornam adequado para aplicações práticas na remoção de fluoreto da água.