O pr ocesso de int er calação r efer e- se à inser ção r ev er sív el de espécies quím icas entre as cam adas dos sólidos lam elares. No caso de argilom inerais, a intercalação de m oléculas orgânicas em argilom inerais t ive início na década de 1920, após a introdução da técnica de difração de raios-X em 1913 [ PAI VA et al, 2008] . Este tipo de reação é um m odo de produzir híbridos inorgânico-orgânicos com estruturas únicas que são controladas por interações hospedeiro-hóspede e hóspede-hóspede [ KHAORAPAPONG, 2010, ONTAM et al, 2011] .
A inserção de m oléculas orgânicas ent re as lam elas do sólido faz com que ocorra expansão entre o plano d(001) do argilom ineral, consequentem ente m udando sua nat ureza hidrofílica para hidrofóbica ou organofílica, e com isso, tem atraído um interesse crescente em um a grande variedade de estudos cient íficos e indust riais [ PAI VA et al, 2008] .
Um a am pla diversidade de reações caracteriza o com portam ento dos m inerais argilosos do tipo 2: 1. As m oléculas de água no espaço interlam elar das esm ectitas podem ser deslocadas por m oléculas orgânicas polares e ligantes orgânicos neutros, form ando com plexos com determ inados cátions intercalados. Os cát ions intercalados podem ser trocados por diversos tipos de cátions orgânicos. Í ons alquilam ônio, em aplicações industriais, principalm ente os íons alquilam ônio quaternários, têm sido am plam ente utilizados na m odificação das bentonitas. Outro grupo im portante de com postos orgânicos são os corantes catiônicos e aniônicos. A interação dos argilom inerais com diferentes tipos de polím eros, incluindo polipeptídeos e
15 proteínas, vem sendo intensam ent e estudada há várias décadas e, recentem ente, tem sido revista [ LAGALY et al, 2006] .
As reações de organofuncionalização são utilizadas para m odificar o caráter da superfície dos argilom inerais e o com portam ento coloidal das dispersões dos m inerais argilosos em aplicações industriais. Os derivados orgânicos são adsorventes adequados e úteis no contr ole da poluição. As interações argilom ineral/ corante, form ação de film es, híbridos e nanocom pósitos polim éricos de argilom inerais são considerados estado da arte na ciência dos m ateriais [ LAGALY et al, 2006] .
A adsorção de m oléculas neutras em esm ectitas é conduzida por diferentes interações quím icas: ligações de hidrogênio, int eração íon-dipolo, ligações covalentes, reações ácido-base, transferência de carga e forças de Van der Waals. Moléculas polares com o álcoois, am inas, am idas, cetonas, aldeídos, nitrilas são intercaladas no espaço interlam elar da esm ect ita. Com postos convidados podem ser intercalados nos estados líquido, sólido e vapor. Quando intercalados a part ir de soluções, as m oléculas dos solventes são geralm ente co- adsorvidas no espaço interlam elar [ LAGALY et al, 2006] .
Algum as m oléculas grandes não são diretam ente intercaladas, m as podem ser introduzidas pela expansão gradual do espaço interlam elar (processo auto-abertura) . Por exem plo, a m ontm orillonita-Ca2+ foi intercalada com et anol sendo usada com o m aterial de partida para reação posterior com butanol e hexanol. O com plexo hexanol foi então usado com o base para intercalar alcóois de cadeia m ais longa. Os ácidos graxos de até 18 átom os de carbono foram intercalados na m ontm orillonita-Ca2+ a partir do
hexanol ou octanol intercalado [ LAGALY et al, 2006] .
A disposição e orientação das m oléculas intercaladas dependem não só do tipo de ligação ( interações não direcionada para os íons-dipolo, dirigida a todos os tipos de ligações de coordenação) , m as do poder de polarização, ou sej a, o tam anho e carga dos cátions, das propriedades das m oléculas
16 hóspedes, m as tam bém sobre as tendências de associação das m oléculas hóspedes e das suas interações de Van der Waals com a cam ada de silício. A estrutura dos com postos de intercalação geralm ente é obtida por considerar o tam anho e a form a das m oléculas hóspedes e o espaçam ento basal [ LAGALY et al, 2006] .
Em um estudo recente, foi utilizado um organo-argilom ineral obtido pela intercalação de 1,10-fenantrolina ( OP) em m ontm orillonita (MMT) sendo aplicado com o sensor eletroquím ico para a detecção de chum bo, com o m ostrado na Figura 2.6. A intercalação foi preparada a partir de um a solução aquosa 1/ 1 de água-etanol em diferent es valores de pH 3, 5 e 8 [ BOUWE et al, 2011] .
Figura 2.6. Modelo de intercalação da 1,10-fenantrolina na m ontm orillonita
a diferentes pH. (a) pH = 3 e (b) pH = 8 [ Adaptada BOUWE et al, 2011] .
A adsorção de cloridrato de tram adol ( TH) na m ontm orillonita ( MMT) foi investigada, para obter um sistem a de liberação controlada de fárm acos. O com posto TH foi intercalado na MMT com orientação vertical dando um espaçam ento basal de 1,99 nm [ CHEN et al, 2010] , com o ilustrado na Figura 2.7.
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Figura 2.7. I lustração dos TH intercalados em MMT e a form a tridim ensional
TH [ CHEN et al, 2010] .
A série ofloxacina / m ontm orillonita / quitosana (OFL / MMT / CTS) foi preparada pela intercalação e reticulação iônica com tripolifosfato de sódio (TPP). A form ação dos nanocom pósit os intercalados foi confirm ada pela difração de raios-X, m ostrando um bom potencial para o uso de transportadores de drogas para a liberação contínua de fárm acos [ HUA et al, 2010] . Este est udo determ inou as propriedades de adsorção e m ecanism os de interação entre o antibiót ico ciprofloxacina e a m ontm orillonita (Saz-1) . A adsorção da ciprofloxacina expandiu o espaçam ento basal ( d001) da m ontm orillonit a de 15,04 para 17,23 Å, confirm ando a int ercalação através da difratom etria de raios-X conform e ilustra a Figura 2.8 [ WANG et al, 2010] .
Figura 2.8. Conform ação esquem ática da intercalação ciprofloxacina na
18 Em outro estudo recente, a m ontm orillonita m odificada com alquilam ônios de cadeia longas m ostrou a coesão entre as cam adas dos alum inossilicatos organicam ante m odificadas criando um a barreira para a esfoliação nas m at rizes polim éricas e podendo ser term odinam icam ente descrito pela energia de clivagem [ FU e HEI NZ, 2010] .
A proteína fibroína de seda (SF) de natureza catiônica interagiu fortem ente com a superfície da m ontm orillonit a (MMT), form ando o nanocom pósito MMT-SF de boa qualidade, que foram confirm ados pela difração de raios-X e m icroscopia eletrônica de transm issão [ DANG et al, 2010] .
Em outro estudo, a interação e a adsorção da ciprofloxacina (CI P) na m ontm orillonit a sódica (MMT) foi avaliada em ensaios de batelada e caracterizados por análises de I V e DRX, onde os difratogram as de raios-X m ostraram que o espaço interlam elar da m ont m orillonita sódica foi de 12,5 Å, enquanto que o espaçam ento basal para as m odificadas aum entaram para 13,8, 16,4, 18,3, 20,2, e 20,8 Å, após adsorção (CI P) nas diferentes concentrações de 100, 200, 300, 360 e 380 m g/ g, confirm ando o processo de intercalação [ WU et al, 2010] .
A caolinita na form a de nanotubos m ult ilam elares foi preparada por duas rotas diferentes. A prim eira em que a expansão com o solvente e a intercalação das espécies convidadas ocorrem ao m esm o tem po. Já a form ação de nanot ubos ocorrem separadam ente por duas fases, o processo de expansão e de intercalação. A estrutura tubular foi m ant ida após o tratam ento térm ico de 600 ° C form ando alum inossilicatos porosos com estruturas am orfas com o podem os observar na Figura 2.9 [ KURODA et al, 2011] .
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Figura 2.9. Representação da esfoliação e m odificação da caolinita-m etóxi
em Nanoscrolls pelas duas diferentes rotas [ Adaptada KURODA et al, 2011] .
A im obilização de seleneto de cádm io na m ontm orillonita organicam ente m odificada foi investigada pela reação das nanopartículas de cádm io. A intercalação das nanopartículas foi indicado pela expansão no espaço interlam elar e observações espectroscópicas [ ONTAM et al, 2011] .
Um a recente investigação relata um estudo com parativo da intercalação rápida de policarbazole (PCZ) na m ont m orillonita ( MMT) utilizando o m étodo de síntese m ecano–quím ica e de m icroondas onde as reações foram caracterizadas por DRX, I V, CHN, MET [ RI AZ e ASHRAF, 2011] .
Os surfactantes catiônicos polidialildim et ilam ônio (PDADMA) e cetiltrim etilam ônio ( CTMA) foram aplicados sim ultaneam ente na intercalação da m ont m orillonit a, com o obj etivo de sintet izar novo organo- m ontm orillonit a com um a capacidade de adsorção elevada para poluentes orgânicos [ ZHU et al, 2011] .
Em outro trabalho verificou-se que a intercalação e deposição de nanopartículas de óxidos m istos de MgO-TiO2-Al2O3 expandiu o espaçam ento
20 para form ar um com posto heteroestruturados, com o ilustrado na Figura 2.10 [ DOU et al, 2011] .
Figura 2.10. I lustração da reação do nanohíbrido heteroestruturado
[ Adaptada DOU et al, 2011] .