Hidrogéis híbridos de poliacrilamida e amido: síntese, caracterização e estudo da aplicabilidade em águas contaminadas
| Ano de defesa: | 2020 |
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| Tipo de documento: | Tese |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
| Idioma: | por |
| Instituição de defesa: |
Universidade Federal do Rio Grande do Norte
Brasil UFRN PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM QUÍMICA |
| Programa de Pós-Graduação: |
Não Informado pela instituição
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| Departamento: |
Não Informado pela instituição
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| País: |
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| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/31002 |
Resumo: | Starch obtained from Tommy Atkins mango kernel was applied in the production of acrylamide hydrogels. These hybrid hydrogels were synthesized by freeradical reaction in aqueous medium and characterized by infrared, 13C NMR, SEM, XRD, rheometry and degree of swelling. The different molar proportions of acrylamide/starch and MBA used in the reaction feed led to changes in viscoelastic properties, gelling kinetics, swelling degree and surface morphology. The synthesized hydrogels were evaluated for adsorption potential of phenolic pollutants from contaminated waters, proving to be efficient in removing these residues. The equilibrium adsorption (Qeq) values ranged from 2 to 21 mg/g and were strongly dependent on acrylamide, starch and MBA concentrations in the system. The type of adsorption isotherm that best fitted was that of the Freundlich model, with R2 values between 0.95 - 0.97. Hydrogels also showed efficiency in the release of these phenolic pollutants, indicating the possibility of reuse of these materials. In addition, in a second strand of applicability in contaminated waters, hydrogels were able to incorporate silver nanoparticles in their three-dimensional networks, in order to obtain nanocomposites with potential to detect phenolic pollutants in waste water. It was possible to detect the pollutant in the order of 10-8 mol. L-1 using the surface amplified Raman spectroscopy (SERS) technique. |
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Hidrogéis híbridos de poliacrilamida e amido: síntese, caracterização e estudo da aplicabilidade em águas contaminadasHidrogelAdsorçãoNanopartículas de prataSERSStarch obtained from Tommy Atkins mango kernel was applied in the production of acrylamide hydrogels. These hybrid hydrogels were synthesized by freeradical reaction in aqueous medium and characterized by infrared, 13C NMR, SEM, XRD, rheometry and degree of swelling. The different molar proportions of acrylamide/starch and MBA used in the reaction feed led to changes in viscoelastic properties, gelling kinetics, swelling degree and surface morphology. The synthesized hydrogels were evaluated for adsorption potential of phenolic pollutants from contaminated waters, proving to be efficient in removing these residues. The equilibrium adsorption (Qeq) values ranged from 2 to 21 mg/g and were strongly dependent on acrylamide, starch and MBA concentrations in the system. The type of adsorption isotherm that best fitted was that of the Freundlich model, with R2 values between 0.95 - 0.97. Hydrogels also showed efficiency in the release of these phenolic pollutants, indicating the possibility of reuse of these materials. In addition, in a second strand of applicability in contaminated waters, hydrogels were able to incorporate silver nanoparticles in their three-dimensional networks, in order to obtain nanocomposites with potential to detect phenolic pollutants in waste water. It was possible to detect the pollutant in the order of 10-8 mol. L-1 using the surface amplified Raman spectroscopy (SERS) technique.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESAmido obtido da amêndoa do caroço da manga Tommy Atkins foi utilizado na fabricação de hidrogéis com acrilamida. Esses hidrogéis híbridos foram sintetizados por reação radicalar, em meio aquoso, e caracterizados por infravermelho, RMN 13C, MEV, DRX, reometria e grau de intumescimento. As diferentes proporções molares de acrilamida/amido e MBA (N,N’-metilenobisacrilamida) utilizadas na síntese provocaram mudanças nas propriedades viscoelásticas, na cinética de gelificação, no grau de intumescimento e na morfologia de superfície. Os hidrogéis sintetizados foram avaliados quanto ao potencial de adsorção de poluentes fenólicos de águas contaminadas, mostrando-se eficientes na remoção desses resíduos. Os valores das capacidades máximas de adsorção no equilíbrio (Qeq) variaram de 2 a 21 mg/g, sendo fortemente dependentes das concentrações de acrilamida, amido e MBA no sistema. O tipo de isoterma de adsorção que se adequou melhor foi a do modelo de Freundlich, com valores de R2 entre 0.95 – 0.97. Os hidrogéis também apresentaram eficiência na liberação desses poluentes fenólicos, indicando a possibilidade de reutilização desses materiais. Além disso, em uma segunda vertente de aplicabilidade em águas contaminadas, os hidrogéis foram capazes de incorporar nanopartículas de prata em suas redes tridimensionais, com a finalidade de obter nanocompósitos com potencial para detecção de poluentes fenólicos em águas contaminadas. Foi possível detectar o poluente na ordem de 10-8 mol.L-1, através da técnica de espectroscopia Raman amplificada por superfície (SERS).Universidade Federal do Rio Grande do NorteBrasilUFRNPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM QUÍMICABalaban, Rosangela de Carvalhohttp://lattes.cnpq.br/7711521318854102Marques, Nívia do Nascimentohttp://lattes.cnpq.br/6620063682882340Mattos, Adriano Lincoln Albuquerquehttp://lattes.cnpq.br/8866532554464174Fonseca, José Luís Cardozohttp://lattes.cnpq.br/8143800826985556Paixão, Marcus Vinicius Gomeshttp://lattes.cnpq.br/8092524914127983Rosa, Morsyleide de Freitashttp://lattes.cnpq.br/7670383899259509Dutra, Mariana Alves Leite2020-12-15T18:10:16Z2020-12-15T18:10:16Z2020-08-14info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfDUTRA, Mariana Alves Leite. Hidrogéis híbridos de poliacrilamida e amido: síntese, caracterização e estudo da aplicabilidade em águas contaminadas. 2020. 111f. Tese (Doutorado em Química) - Centro de Ciências Exatas e da Terra, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2020.https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/31002info:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFRNinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)instacron:UFRN2020-12-20T08:00:14Zoai:repositorio.ufrn.br:123456789/31002Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/repositorio@bczm.ufrn.bropendoar:2020-12-20T08:00:14Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false |
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Starch obtained from Tommy Atkins mango kernel was applied in the production of acrylamide hydrogels. These hybrid hydrogels were synthesized by freeradical reaction in aqueous medium and characterized by infrared, 13C NMR, SEM, XRD, rheometry and degree of swelling. The different molar proportions of acrylamide/starch and MBA used in the reaction feed led to changes in viscoelastic properties, gelling kinetics, swelling degree and surface morphology. The synthesized hydrogels were evaluated for adsorption potential of phenolic pollutants from contaminated waters, proving to be efficient in removing these residues. The equilibrium adsorption (Qeq) values ranged from 2 to 21 mg/g and were strongly dependent on acrylamide, starch and MBA concentrations in the system. The type of adsorption isotherm that best fitted was that of the Freundlich model, with R2 values between 0.95 - 0.97. Hydrogels also showed efficiency in the release of these phenolic pollutants, indicating the possibility of reuse of these materials. In addition, in a second strand of applicability in contaminated waters, hydrogels were able to incorporate silver nanoparticles in their three-dimensional networks, in order to obtain nanocomposites with potential to detect phenolic pollutants in waste water. It was possible to detect the pollutant in the order of 10-8 mol. L-1 using the surface amplified Raman spectroscopy (SERS) technique. |
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