Síntese e caracterização do híbrido sílica/quitosana: estudo da interação com corante aniônico

Organic and inorganic materials have been used as adsorbent materials of aquatic pollutants due to their both good adsorption capacities and physical and chemical stabilities. In this work, the ligand 3-aminopropytrimethoxysilane was immobilized on silica gel surface, with consecutive reactions with...

Nível de Acesso:openAccess
Publication Date:2009
Main Author: Oliveira, Iataanderson Alves de
Orientador/a: Cestari, Antônio Reinaldo
Format: Dissertação
Language:por
Published: Universidade Federal de Sergipe
Programa: Pós-Graduação em Química
Assuntos em Português:
Assuntos em Inglês:
Áreas de Conhecimento:
Online Access:https://ri.ufs.br/handle/riufs/6143
Citação:OLIVEIRA, Iataanderson Alves de. Synthesis and characterization of hybrid silica / chitosan: a study of the interaction with anionic dye. 2009. 148 f. Dissertação (Mestrado em Química) - Universidade Federal de Sergipe, São Cristóvão, 2009.
Resumo Português:Matrizes orgânicas e inorgânicas têm sido utilizadas como materiais para remoção de poluentes aquáticos, dada às suas boas capacidades de adsorção e estabilidades físicas e químicas. Neste trabalho, foi sintetizado e caracterizado o material híbrido orgânico/inorgânico Sílica/Quitosana Reticulado (Sil-Quit-R) através da formação de ligações cruzadas, sendo caracterizados por TG/DTG, DSC, FTIR, DRX e MEV e avaliada as suas interações com o corante Azul de Remazol (AR). Na avaliação da cinética de interação do corante (AR) na (Sil-Quit-R), foi feita entre 25 e 55ºC, nas concentrações do corante entre 23 a 800 mg.L-1. Os modelos de Difusão Intrapartícula e de Avrami mostraram os melhores ajustes. Evidenciaram-se também várias etapas cinéticas de difusão em relação ao tempo de contato. As adsorções nos equilíbrios químicos foram mais bem descritas pelos modelos de três parâmetros ajustáveis de Redlich-Peterson I, Sips, Tóth, Baudu I e para o modelo de cinco parâmetros ajustáveis de Fritz-Schlunder IV. Esses resultados evidenciaram a heterogeneidade dos sítios de adsorção da Sil-Quit-R. Os valores das entalpias de adsorção (ΔadsH) foram maiores que zero indicando processos endotérmicos e aumentaram com o aumento da temperatura de adsorção. Os valores negativos de ΔadsG indicaram a espontaneidade dos processos de adsorção. As entropias das adsorções (ΔadsS) foram positivas e aumentaram com o aumento da temperatura de adsorção, sendo, termodinamicamente, a força motriz dos processos de adsorção. As capacidades de adsorção máximas do material podem ser consideradas bem evidenciadas com um qemax em todas as concentrações e temperaturas, principalmente quando o corante Azul de Remazol estava presente em baixas concentrações em solução.
Resumo inglês:Organic and inorganic materials have been used as adsorbent materials of aquatic pollutants due to their both good adsorption capacities and physical and chemical stabilities. In this work, the ligand 3-aminopropytrimethoxysilane was immobilized on silica gel surface, with consecutive reactions with glutaraldehyde and chitosan. All materials were characterized by TG/DTG, DSC, FTIR, DRX and MEV, where the presence of the silica-immobilized chitosan was evidenced. The adsorption kinetics of the anionic dye remazol blue (AR) on the cross linked silica/chitosan (Sil-Quit-R) was studied in the temperature range of 25 - 55 ºC and initial dye concentration of 23 - 800 mg L-1. The results were best fitted to both the pseudo second-order Ho and McKay and the Avrami models. The AR dye adsorption at chemical equilibrium were best described using the three-parameter Redlich-Peterson I, Sips, Tóth, Baudu I and five-parameter Fritz-Schlunder IV models. From these results, the heterogeneity of the Sil-Quit-R adsorption sites was evidenced. The adsorption enthalpies (ΔadsH) were all endothermic and increased with the increasing of adsorption temperature. The negative values for ΔadsG have indicated that the adsorption processes are spontaneous. The adsorption entropies (ΔadsS) were all positive and increased with the increasing of adsorption temperature. From the thermodynamic viewpoint, the positive ΔadsS values were the adsorption driving force. The adsorption capacity of Sil-Quit-R was good, mainly related to the adsorption results at low dye concentrations in solution.