Hidroxiapatitas organofuncionalizadas como sistemas para biorremediação de corante aniônico

Dentre vários compostos dos fosfatos de cálcio, a hidroxiapatita (HAP) tem sido aplicada na remoção de íons de metais de transição e ânions inorgânicos simples possibilitando seu uso na remediação de águas poluídas. No entanto a hidroxiapatita apresenta duas limitações: a baixa estabilidade química...

Nível de Acesso:openAccess
Publication Date:2016
Main Author: Araújo, Rafael de Carvalho lattes
Orientador/a: Fonseca, Maria Gardênnia da lattes
Format: Dissertação
Language:por
Published: Universidade Federal da Paraíba
Programa: Programa de Pós-Graduação em Química
Department: Química
Assuntos em Português:
Áreas de Conhecimento:
Online Access:https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/11595
Resumo Português:Dentre vários compostos dos fosfatos de cálcio, a hidroxiapatita (HAP) tem sido aplicada na remoção de íons de metais de transição e ânions inorgânicos simples possibilitando seu uso na remediação de águas poluídas. No entanto a hidroxiapatita apresenta duas limitações: a baixa estabilidade química em pH abaixo de 3,0 e a baixa interação química com espécies orgânicas tais como corantes aniônicos. Uma alternativa tem sido o uso de derivados orgânicos da hidroxiapatita. Nesta direção, a HAP foi organofuncionalização com os silanos 3-aminopropil- e N-3-propil-etilenodiaminatrimetoxissilano em meio anidro. As matrizes silanizadas reagiram subsequentemente com epicloridrina e etilenodiamina, com o intuito de aumentar os sítios ativos ancorados na HAP para adsorção do corante azul de Remazol RN. Os materiais obtidos antes e após adsorção foram caracterizados por difratometria de raios X, espectroscopia na região do infravermelho, análise elementar de CHN, espectroscopia de absorção molecular UV-VIS e termogravimetria. Os resultados sugeriram as modificações propostas com incorporação covalente dos grupos orgânicos na superfície do sólido e sem mudanças significativas à longo alcance da HAP. As retenções máximas foram de 245 mg g-1 em ambas as matrizes silanizadas em 45 min e de 130 e 80 mg g-1 para os sólidos após reação com etilenodiamina em 90 min em pH 6 e na temperatura ambiente. Os sólidos não dessorveram o corante, mesmo após extração em Soxlet por 24 h com etanol ou tolueno. Os sistemas com corante apresentaram a banda de absorção do azul de Remazol em 592 nm, o que demonstra o bom desempenho das hidroxiapatita organofuncionalizadas para uso futuramente como pigmento.
Between the various calcium phosphates, hydroxyapatite has been applied to remove transition cations and inorganic anions for remediation of polluted water. However, hydroxyapatite has two limitations: its low chemical stability at pH below 3.0 and its weak affinity for organic species as anionic dyes. An alternative is the organofunctionalization of the hydroxyapatite. Therefore in this work, hydroxyapatite was organofunctionalized with the silanes 3-aminepropyl- and N-3- propil ethylenediaminetrimethoxisilane in anhydrous condition. The silylated solids reacted subsequently with epichlorohydrin and ethylenediamine to increase the active sites on hydroxyapatite for the adsorption of anionic dye Remazol RN blue. The obtained materials before and after adsorption were characterized for X-ray diffratometry, infrared spectroscopy, CHN elemental analysis, UV-VIS absorption spectroscopy and termogravimetry. The obtained results suggested the proposed modifications with covalently incorporation of the organic groups on HAP surface without drastic changes in long range on inorganic structure. The maximum retentions at room temperature and pH 6.0 were 245 mg g-1 at 45 min for both silylated solids and 130 and 80 mg g-1 for the solids obtained after reaction with ethylenediaminein 90 min. The solids did not desorb the dye after Soxlet extraction with ethanol and toluene for 24 h. The systems with dye showed the characteristic absorption band of Remazol RN blue at 592 nm, which demonstrates the good performance of the organofunctionalized hydroxyapatites for use as pigment in future tests.