Aplicação de biomassas modificadas na adsorção de corantes em meio aquoso e como catalisador na reação de ipso-hidroxilação.

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2023
Autor(a) principal: Torres, Fernanda Guimarães
Orientador(a): Gil, Laurent Frédéric
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Não Informado pela instituição
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Celulose
Bagaço de cana
Catálise heterogênea
Adsorção
Corantes
Link de acesso: https://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/18722
Resumo: Programa de Pós-Graduação Multicêntrico em Química de Minas Gerais. Departamento de Química, Instituto de Ciências Exatas e Biológicas, Universidade Federal de Ouro Preto.
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spelling Torres, Fernanda GuimarãesGil, Laurent FrédéricAlves, Rosemeire BrondiReis, Wallace JúnioHilário, Flaviane FranciscoSilva, Adilson Cândido daGurgel, Leandro Vinícius AlvesGil, Laurent Frédéric2024-10-02T20:47:05Z2024-10-02T20:47:05Z2023TORRES, Fernanda Guimarães. Aplicação de biomassas modificadas na adsorção de corantes em meio aquoso e como catalisador na reação de ipso-hidroxilação. 2023. 141 f. Tese (Doutorado em Química) - Instituto de Ciências Exatas e Biológicas, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2023.https://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/18722Programa de Pós-Graduação Multicêntrico em Química de Minas Gerais. Departamento de Química, Instituto de Ciências Exatas e Biológicas, Universidade Federal de Ouro Preto.Devido à necessidade de processos químicos renováveis e sustentáveis, grande atenção tem sido despertada no desenvolvimento e na utilização de materiais naturais. Materiais preparados a partir de biomassas, como quitosana, bagaço de cana ou celulose, são de particular interesse devido à não toxicidade, biodegradabilidade e facilidade de modificação química. A primeira parte deste trabalho, três materiais foram sintetizados a partir de celulose e do bagaço cana e os materiais foram caracterizados utilizando diversas técnicas tais como FTIR, MEV, BET, análise elementar, ganho de massa, quantidade de funções químicas introduzidas na matriz, RMN 13C, TGA, DRX, PCZ entre outros. A segunda parte descreve a aplicação dos materiais produzidos (celulose oxidada [COX], bagaço de cana de açúcar oxidado [BOX] e celulose modificada com etilenodiamina [CEDA]), bem como suas biomassas de origem (celulose e bagaço de cana de açúcar) na reação de ipso-hidroxilação de ácidos borônicos. Através dos estudos catalíticos foi possível determinar que CEDA-[Cu] teve o melhor desempenho como catalisador dentre os materiais estudados, também foi possível determinar a dependência da reação do meio básico (KOH) e do metal na reação. Além disso os estudos do tempo e da temperatura mostram excelentes valores de conversão em 24 horas e a 25°C. O estudo do efeito do grupo substituinte demonstrou que a reação de ipso-hidroxilação possui maiores rendimentos quando o grupo substituinte é doador de densidade eletrônica. A última parte do trabalho descreve a utilização do material CEDA como adsorvente dos corantes Auramina-O e Alaranjado II em solução aquosa. Estudos foram realizados para avaliar a capacidade de adsorção em função do pH, tempo de contato e concentração inicial de corante. Os testes realizados determinaram capacidade máxima de adsorção igual a 3,88 mmol/g em pH igual a 7 e tempo de contato igual a 360 minutos para a Auramina-O e capacidade máxima de adsorção igual a 5,79 mmol/g em pH igual a 2 e tempo de contato igual a 340 minutos para o Alaranjado II.Due to the need for renewable and sustainable chemical processes, great attention has been focused on the development and use of natural materials. Materials prepared from biomass, such as chitosan, sugarcane bagasse or cellulose, are particularly interest due to their non-toxicity, biodegradability and ease of chemical modification. In the first part of this work, three materials were synthesized from cellulose and sugarcane bagasse and the materials were characterized using various techniques such as FTIR, SEM, BET, elemental analysis, mass gain, amount of chemical functions introduced in the matrix, NMR 13C, TGA, DRX, PCZ among others. The second part describes the application of the materials produced (oxidized cellulose [COX], oxidized sugarcane bagasse [BOX] and cellulose modified with ethylenediamine [CEDA]), as well as their source biomass (cellulose and sugarcane bagasse). in the ipso- hydroxylation reaction of boronic acids. Through the catalytic studies it was possible to determine that CEDA-[Cu] had the best performance as a catalyst among the studied materials, it was also possible to determine the dependence of the reaction on the basic pH (KOH) and on the metal. Furthermore time and temperature studies show excellent conversion at 24 hours and at 25°C. The study of the effect of the substituent group demonstrated that the ipso-hydroxylation reaction has higher yields when the substituent group is an electron density donor. The last part of the work describes the use of the CEDA material as an adsorbent for Auramine-O and Orange II dyes in aqueous solution. Studies were carried out to evaluate the adsorption capacity as pH, contact time and initial dye concentration. The tests carried out determined a maximum adsorption capacity equal to 3.88 mmol/g at a pH equal to 7 and a contact time equal to 360 minutes for Auramine-O and a maximum adsorption capacity equal to 5.79 mmol/g at a pH 2 and contact time 340 minutes for orange II.Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 United Stateshttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/us/Autorização concedida ao Repositório Institucional da UFOP pelo(a) autor(a) em 18/09/2023 com as seguintes condições: disponível sob Licença Creative Commons 4.0 que permite copiar, distribuir e transmitir o trabalho, desde que sejam citados o autor e o licenciante. Não permite o uso para fins comerciais nem a adaptação.info:eu-repo/semantics/openAccessCeluloseBagaço de canaCatálise heterogêneaAdsorçãoCorantesAplicação de biomassas modificadas na adsorção de corantes em meio aquoso e como catalisador na reação de ipso-hidroxilação.info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisporreponame:Repositório Institucional da UFOPinstname:Universidade Federal de Ouro Preto (UFOP)instacron:UFOPORIGINALTESE_AplicaçãoBiomassasModificadas.pdfTESE_AplicaçãoBiomassasModificadas.pdfapplication/pdf3654320https://www.repositorio.ufop.br/bitstreams/1e714530-2bde-417f-bb6b-648c10dec958/downloada6c9578a5896c4f4fe6f0cdcbc639e11MD51trueAnonymousREADCC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8905https://www.repositorio.ufop.br/bitstreams/ff2f0098-547a-4a24-a4d5-d54394ff566c/download2f656a26de8af8c32aaacd5e2a33538cMD52falseAnonymousREADLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748https://www.repositorio.ufop.br/bitstreams/a22993f0-4209-452e-9a5b-a51384975211/downloadbb9bdc0b3349e4284e09149f943790b4MD53falseAnonymousREADTHUMBNAILTESE_AplicaçãoBiomassasModificadas.pdf.jpgTESE_AplicaçãoBiomassasModificadas.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg3508https://www.repositorio.ufop.br/bitstreams/e9d07655-df8f-44c1-8b1b-5ed7817d37bf/downloadb624e7deda3fef4d08c281be2a4d2286MD54falseAnonymousREADTEXTTESE_AplicaçãoBiomassasModificadas.pdf.txtTESE_AplicaçãoBiomassasModificadas.pdf.txtExtracted texttext/plain103329https://www.repositorio.ufop.br/bitstreams/d0bd29b5-da5f-4ce4-a024-70aa68e29be6/download19153ebb8947e67a31e340f14a884b0aMD55falseAnonymousREAD123456789/187222025-02-08 22:04:27.0http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/us/abertoopen.accessoai:repositorio.ufop.br:123456789/18722https://www.repositorio.ufop.brRepositório InstitucionalPUBhttp://www.repositorio.ufop.br/oai/requestrepositorio@ufop.edu.bropendoar:32332025-02-09T01:04:27Repositório Institucional da UFOP - Universidade Federal de Ouro Preto (UFOP)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