Preparação e caracterização de um material híbrido, à base de vermiculita modificada com quitosana, para a remoção de íons de chumbo presentes em efluentes sintéticos

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2010
Autor(a) principal: Silva, Anne Priscila Oliveira da
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal do Rio Grande do Norte
BR
UFRN
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química
Pesquisa e Desenvolvimento de Tecnologias Regionais
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/15797
Resumo: Actually, surveys have been developed for obtaining new materials and methodologies that aim to minimize environmental problems due to discharges of industrial effluents contaminated with heavy metals. The adsorption has been used as an alternative technology effectively, economically viable and potentially important for the reduction of metals, especially when using natural adsorbents such as certain types of clay. Chitosan, a polymer of natural origin, present in the shells of crustaceans and insects, has also been used for this purpose. Among the clays, vermiculite is distinguished by its good ion exchange capacity and in its expanded form enhances its properties by greatly increasing its specific surface. This study aimed to evaluate the functionality of the hybrid material obtained through the modification of expanded vermiculite with chitosan in the removal of lead ions (II) in aqueous solution. The material was characterized by infrared spectroscopy (IR) in order to evaluate the efficiency of modification of matrix, the vermiculite, the organic material, chitosan. The thermal stability of the material and the ratio clay / polymer was evaluated by thermogravimetry. To evaluate the surface of the material was used in scanning electron microscopy (SEM) and (BET). The BET analysis revealed a significant increase in surface area of vermiculite that after interaction with chitosan, was obtained a value of 21, 6156 m2 / g. Adsorption tests were performed according to the particle size, concentration and time. The results show that the capacity of removal of ions through the vermiculite was on average 88.4% for lead in concentrations ranging from 20-200 mg / L and 64.2% in the concentration range of 1000 mg / L. Regarding the particle size, there was an increase in adsorption with decreasing particle size. In fuction to the time of contact, was observed adsorption equilibrium in 60 minutes with adsorption capacity. The data of the isotherms were fitted to equation Freundlich. The kinetic study of adsorption showed that the pseudo second- order model best describes the adsorption adsorption, having been found following values K2=0,024 g. mg-1 min-1and Qmax=25,75 mg/g, value very close to the calculated Qe = 26.31 mg / g. From the results we can conclude that the material can be used in wastewater treatment systems as a source of metal ions adsorbent due to its high adsorption capacity
id UFRN_b0ca60701361e733aa1dfe3fc75177cb
oai_identifier_str oai:repositorio.ufrn.br:123456789/15797
network_acronym_str UFRN
network_name_str Repositório Institucional da UFRN
repository_id_str
spelling Preparação e caracterização de um material híbrido, à base de vermiculita modificada com quitosana, para a remoção de íons de chumbo presentes em efluentes sintéticosPreparation and characterization of a hybrid material, of vermiculite modified with chitosan for the removal of lead ions present in synthetic wastewaterVermiculitaQuitosanaMetais pesadosAdsorçãoVermiculiteChitosanHeavy metalsAdsorptionCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICAActually, surveys have been developed for obtaining new materials and methodologies that aim to minimize environmental problems due to discharges of industrial effluents contaminated with heavy metals. The adsorption has been used as an alternative technology effectively, economically viable and potentially important for the reduction of metals, especially when using natural adsorbents such as certain types of clay. Chitosan, a polymer of natural origin, present in the shells of crustaceans and insects, has also been used for this purpose. Among the clays, vermiculite is distinguished by its good ion exchange capacity and in its expanded form enhances its properties by greatly increasing its specific surface. This study aimed to evaluate the functionality of the hybrid material obtained through the modification of expanded vermiculite with chitosan in the removal of lead ions (II) in aqueous solution. The material was characterized by infrared spectroscopy (IR) in order to evaluate the efficiency of modification of matrix, the vermiculite, the organic material, chitosan. The thermal stability of the material and the ratio clay / polymer was evaluated by thermogravimetry. To evaluate the surface of the material was used in scanning electron microscopy (SEM) and (BET). The BET analysis revealed a significant increase in surface area of vermiculite that after interaction with chitosan, was obtained a value of 21, 6156 m2 / g. Adsorption tests were performed according to the particle size, concentration and time. The results show that the capacity of removal of ions through the vermiculite was on average 88.4% for lead in concentrations ranging from 20-200 mg / L and 64.2% in the concentration range of 1000 mg / L. Regarding the particle size, there was an increase in adsorption with decreasing particle size. In fuction to the time of contact, was observed adsorption equilibrium in 60 minutes with adsorption capacity. The data of the isotherms were fitted to equation Freundlich. The kinetic study of adsorption showed that the pseudo second- order model best describes the adsorption adsorption, having been found following values K2=0,024 g. mg-1 min-1and Qmax=25,75 mg/g, value very close to the calculated Qe = 26.31 mg / g. From the results we can conclude that the material can be used in wastewater treatment systems as a source of metal ions adsorbent due to its high adsorption capacityCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorNos últimos anos, vêm sendo desenvolvidas pesquisas para obtenção de novos materiais e metodologias que visam minimizar problemas ambientais decorrente do descartes de efluentes industriais contaminados com metais pesados. A adsorção vem sendo utilizada como uma tecnologia alternativa eficaz, economicamente viável e potencialmente importante para a redução dos metais, principalmente quando se utiliza adsorventes naturais como alguns tipos de argilas. A quitosana, polímero de origem natural, presente na carapaça de crustáceos e insetos, também tem sido usada para esse fim. Dentre as argilas, a vermiculita se destaca pela sua boa capacidade de troca iônica e na sua forma expandida potencializa suas propriedades por aumentar bastante sua superficial específica. O presente trabalho teve como objetivo avaliar a funcionalidade do material híbrido obtido através da modificação da vermiculita expandida com quitosana na remoção de íons de chumbo (II) em efluentes aquosos. O material obtido foi caracterizado por espectroscopia do infravermelho (IV) com o intuito de se avaliar a eficiência da modificação da matriz inorgânica, a vermiculita, pelo material orgânico, a quitosana. A estabilidade térmica do material e a relação argila /polímero foram avaliadas através da termogravimetria. Para a avaliação da superfície do material foi usada a microscopia de varredura eletrônica (MEV) e (BET). A análise de BET revelou um aumento significativo da área superficial da vermiculita que, após interação com a quitosana, foi obtido um valor de 21, 6156 m2/g. Foram realizados ensaios de adsorção em função do tamanho de partícula, concentração e tempo. Os resultados mostram que a capacidade de remoção dos íons através da vermiculita foi, em média, de 88,4% para chumbo em concentrações na faixa de 20-200 mg/L e de 64,2 % na faixa de concentração de 1000 mg /L. Em relação ao tamanho de partícula, observou-se um aumento da adsorção com a diminuição da granulometria. Em função do tempo de contato, foi observado um equilíbrio de adsorção em 60 minutos com capacidade de adsorção. Os dados das isotermas foram ajustados a equação de Freundlich. O estudo cinético de adsorção mostrou que o modelo de pseudo segunda ordem descreve melhor o processo de adsorção, sendo encontrado os seguintes valores: K2 = 0,024 g. mg-1. min-1, Qmáx= 25,75 mg/g valor bastante próximo do Qe calculado = 26,31 mg/g . A partir dos resultados obtidos pode-se concluir que o material utilizado pode ser utilizado em sistemas de tratamento de efluentes como fonte adsorvente de íons metálicos devido a sua alta capacidade de adsorçãoUniversidade Federal do Rio Grande do NorteBRUFRNPrograma de Pós-Graduação em Engenharia QuímicaPesquisa e Desenvolvimento de Tecnologias RegionaisMelo, Jailson Vieira dehttp://lattes.cnpq.br/0052306944328686http://lattes.cnpq.br/7275955550556570Sousa, Magna Angélica dos Santos Bezerrahttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4760824J0Huitle, Carlos Alberto Martinezhttp://lattes.cnpq.br/2485073932883264Silva, Anne Priscila Oliveira da2014-12-17T15:01:23Z2011-04-042014-12-17T15:01:23Z2010-12-06info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfapplication/pdfSILVA, Anne Priscila Oliveira da. Preparation and characterization of a hybrid material, of vermiculite modified with chitosan for the removal of lead ions present in synthetic wastewater. 2010. 126 f. Dissertação (Mestrado em Pesquisa e Desenvolvimento de Tecnologias Regionais) - Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2010.https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/15797porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFRNinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)instacron:UFRN2017-11-02T06:50:39Zoai:repositorio.ufrn.br:123456789/15797Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/repositorio@bczm.ufrn.bropendoar:2017-11-02T06:50:39Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false
dc.title.none.fl_str_mv Preparação e caracterização de um material híbrido, à base de vermiculita modificada com quitosana, para a remoção de íons de chumbo presentes em efluentes sintéticos
Preparation and characterization of a hybrid material, of vermiculite modified with chitosan for the removal of lead ions present in synthetic wastewater
title Preparação e caracterização de um material híbrido, à base de vermiculita modificada com quitosana, para a remoção de íons de chumbo presentes em efluentes sintéticos
spellingShingle Preparação e caracterização de um material híbrido, à base de vermiculita modificada com quitosana, para a remoção de íons de chumbo presentes em efluentes sintéticos
Silva, Anne Priscila Oliveira da
Vermiculita
Quitosana
Metais pesados
Adsorção
Vermiculite
Chitosan
Heavy metals
Adsorption
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA
title_short Preparação e caracterização de um material híbrido, à base de vermiculita modificada com quitosana, para a remoção de íons de chumbo presentes em efluentes sintéticos
title_full Preparação e caracterização de um material híbrido, à base de vermiculita modificada com quitosana, para a remoção de íons de chumbo presentes em efluentes sintéticos
title_fullStr Preparação e caracterização de um material híbrido, à base de vermiculita modificada com quitosana, para a remoção de íons de chumbo presentes em efluentes sintéticos
title_full_unstemmed Preparação e caracterização de um material híbrido, à base de vermiculita modificada com quitosana, para a remoção de íons de chumbo presentes em efluentes sintéticos
title_sort Preparação e caracterização de um material híbrido, à base de vermiculita modificada com quitosana, para a remoção de íons de chumbo presentes em efluentes sintéticos
author Silva, Anne Priscila Oliveira da
author_facet Silva, Anne Priscila Oliveira da
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Melo, Jailson Vieira de

http://lattes.cnpq.br/0052306944328686

http://lattes.cnpq.br/7275955550556570
Sousa, Magna Angélica dos Santos Bezerra

http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4760824J0
Huitle, Carlos Alberto Martinez

http://lattes.cnpq.br/2485073932883264
dc.contributor.author.fl_str_mv Silva, Anne Priscila Oliveira da
dc.subject.por.fl_str_mv Vermiculita
Quitosana
Metais pesados
Adsorção
Vermiculite
Chitosan
Heavy metals
Adsorption
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA
topic Vermiculita
Quitosana
Metais pesados
Adsorção
Vermiculite
Chitosan
Heavy metals
Adsorption
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA
description Actually, surveys have been developed for obtaining new materials and methodologies that aim to minimize environmental problems due to discharges of industrial effluents contaminated with heavy metals. The adsorption has been used as an alternative technology effectively, economically viable and potentially important for the reduction of metals, especially when using natural adsorbents such as certain types of clay. Chitosan, a polymer of natural origin, present in the shells of crustaceans and insects, has also been used for this purpose. Among the clays, vermiculite is distinguished by its good ion exchange capacity and in its expanded form enhances its properties by greatly increasing its specific surface. This study aimed to evaluate the functionality of the hybrid material obtained through the modification of expanded vermiculite with chitosan in the removal of lead ions (II) in aqueous solution. The material was characterized by infrared spectroscopy (IR) in order to evaluate the efficiency of modification of matrix, the vermiculite, the organic material, chitosan. The thermal stability of the material and the ratio clay / polymer was evaluated by thermogravimetry. To evaluate the surface of the material was used in scanning electron microscopy (SEM) and (BET). The BET analysis revealed a significant increase in surface area of vermiculite that after interaction with chitosan, was obtained a value of 21, 6156 m2 / g. Adsorption tests were performed according to the particle size, concentration and time. The results show that the capacity of removal of ions through the vermiculite was on average 88.4% for lead in concentrations ranging from 20-200 mg / L and 64.2% in the concentration range of 1000 mg / L. Regarding the particle size, there was an increase in adsorption with decreasing particle size. In fuction to the time of contact, was observed adsorption equilibrium in 60 minutes with adsorption capacity. The data of the isotherms were fitted to equation Freundlich. The kinetic study of adsorption showed that the pseudo second- order model best describes the adsorption adsorption, having been found following values K2=0,024 g. mg-1 min-1and Qmax=25,75 mg/g, value very close to the calculated Qe = 26.31 mg / g. From the results we can conclude that the material can be used in wastewater treatment systems as a source of metal ions adsorbent due to its high adsorption capacity
publishDate 2010
dc.date.none.fl_str_mv 2010-12-06
2011-04-04
2014-12-17T15:01:23Z
2014-12-17T15:01:23Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv SILVA, Anne Priscila Oliveira da. Preparation and characterization of a hybrid material, of vermiculite modified with chitosan for the removal of lead ions present in synthetic wastewater. 2010. 126 f. Dissertação (Mestrado em Pesquisa e Desenvolvimento de Tecnologias Regionais) - Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2010.
https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/15797
identifier_str_mv SILVA, Anne Priscila Oliveira da. Preparation and characterization of a hybrid material, of vermiculite modified with chitosan for the removal of lead ions present in synthetic wastewater. 2010. 126 f. Dissertação (Mestrado em Pesquisa e Desenvolvimento de Tecnologias Regionais) - Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2010.
url https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/15797
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal do Rio Grande do Norte
BR
UFRN
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química
Pesquisa e Desenvolvimento de Tecnologias Regionais
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal do Rio Grande do Norte
BR
UFRN
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química
Pesquisa e Desenvolvimento de Tecnologias Regionais
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFRN
instname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)
instacron:UFRN
instname_str Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)
instacron_str UFRN
institution UFRN
reponame_str Repositório Institucional da UFRN
collection Repositório Institucional da UFRN
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)
repository.mail.fl_str_mv repositorio@bczm.ufrn.br
_version_ 1855758725754650624