Desenvolvimento de nanocompósito formado por nanopartícula magnética e lignina modificada para remoção do corante azul de metileno
| Ano de defesa: | 2017 |
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| Tipo de documento: | Dissertação |
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Universidade Federal do Triângulo Mineiro
Instituto de Ciências Exatas, Naturais e Educação - ICENE Brasil UFTM Programa de Pós-Graduação Multicêntrico em Química de Minas Gerais |
| Programa de Pós-Graduação: |
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| País: |
Não Informado pela instituição
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| Palavras-chave em Português: | |
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Resumo: | O presente trabalho visa estudar a remoção do corante azul de metileno (AZM) de soluções aquosas usando nanopartículas magnéticas (NPM) do tipo MnFe2O4 e compósitos dessas partículas modificadas superficialmente com lignina de Pinus e alguns de seus derivados químicos (carboximetil lignina, hidroximetil lignina e carboximetil hidroximetil lignina. O resíduo da madeira de pinus é uma material disponível e de baixo custo, que pode ser utilizado para remoção do corante AZM. A análise de difração de raios-X mostrou que a dimensão do núcleo magnético da nanopartícula magnética é de aproximadamente 45nm. As análises de microscopia eletrônica de varredura (MEV) permitiram avaliar que quando as ligninas modificadas quimicamente são inseridas nas superfícies das NPM, elas ocasionam modificações morfológicas que dependem do tipo de lignina nas superfícies das NPM’s. Em soluções de 200 ppm de azul de metileno, ele foi praticamente removido em sua totalidade das amostras com a lignina modificada, independe do pH analisado. Os modelos de isotermas de Langmuir, Freundlich e Sips foram aplicados aos dados experimentais para descrever o processo de adsorção. Para a amostra de NPM o modelo de Freundlich se adaptou melhor ao processo em análise, já as demais amostras se adequaram melhor ao modelo de isoterma de adsorção de Sips. |
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Desenvolvimento de nanocompósito formado por nanopartícula magnética e lignina modificada para remoção do corante azul de metilenoLignina.Carboximetilação.Hidroximetilação.Nanopartículas magnéticas.Adsorção.Corante.Azul de metileno.Lignin.Carboxymethylation.Hydroxymethylation.Magnetic nanoparticles.Adsorption.Dye.Methylene blue.Físico-QuímicaO presente trabalho visa estudar a remoção do corante azul de metileno (AZM) de soluções aquosas usando nanopartículas magnéticas (NPM) do tipo MnFe2O4 e compósitos dessas partículas modificadas superficialmente com lignina de Pinus e alguns de seus derivados químicos (carboximetil lignina, hidroximetil lignina e carboximetil hidroximetil lignina. O resíduo da madeira de pinus é uma material disponível e de baixo custo, que pode ser utilizado para remoção do corante AZM. A análise de difração de raios-X mostrou que a dimensão do núcleo magnético da nanopartícula magnética é de aproximadamente 45nm. As análises de microscopia eletrônica de varredura (MEV) permitiram avaliar que quando as ligninas modificadas quimicamente são inseridas nas superfícies das NPM, elas ocasionam modificações morfológicas que dependem do tipo de lignina nas superfícies das NPM’s. Em soluções de 200 ppm de azul de metileno, ele foi praticamente removido em sua totalidade das amostras com a lignina modificada, independe do pH analisado. Os modelos de isotermas de Langmuir, Freundlich e Sips foram aplicados aos dados experimentais para descrever o processo de adsorção. Para a amostra de NPM o modelo de Freundlich se adaptou melhor ao processo em análise, já as demais amostras se adequaram melhor ao modelo de isoterma de adsorção de Sips.This work aims at studying the removal of methylene blue (AZM) from aqueos solutions using MnFe2O4 magnetic nanoparticles (NPM), as well as composites containing these particles modified at the surface with lignin from Pinus and some of its chemical derivatives (carboxymethyl lignin, hydroxymethyl lignin and carboxymethyl hydroxymethyl lignin). The pine wood residue is an available and low cost material that can be used to remove the AZM dye. The X ray diffraction analisis showed that the size of the magnetic nucleous of the particles is around 45 nm. Scannin electron microscopy (MEV) of the samples indicate that the chemical modification on the structure of the lignina affects the modified nanoparticle agregation. Finally, it was shown that for all materials tested there was almost the complete removal of the initial concentration (200 ppm) of methylene blue, independently of the analyzed pH. The Langmuir, Freundlich e Sips isotherms models were applied to experimental data to describe the adsorption process. For the NPM sample, the Freundlich model was better adapted to the process under analysis, since the other samples were better suited to the Sips adsorption isotherm model.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorUniversidade Federal do Triângulo MineiroInstituto de Ciências Exatas, Naturais e Educação - ICENEBrasilUFTMPrograma de Pós-Graduação Multicêntrico em Química de Minas GeraisCERQUEIRA, Daniel Alves83371427153http://lattes.cnpq.br/2869326690588369MORAIS, Luis Carlos de61965758649http://lattes.cnpq.br/8589967917396283PEREZ, Talita2019-03-26T20:20:18Z2017-11-10info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfapplication/pdfPEREZ, Talita. Desenvolvimento de nanocompósito formado por nanopartícula magnética e lignina modificada para remoção do corante azul de metileno. 2017. 87f. Dissertação (Mestrado em Química) - Programa de Pós-Graduação Multicêntrico em Química de Minas Gerais, Universidade Federal do Triângulo Mineiro, Uberaba, 2017.http://bdtd.uftm.edu.br/handle/tede/623porALVES FILHO, M. Potável, porém contaminada. Jornal da Unicamp. Campinas, 21- 27 mai. 2012. n. 527. ALVES FILHO, M. Organismos aquáticos são usados na detecção de contaminação por corantes. Jornal da Unicamp. Campinas, 25 jun-01 jul. 2012. n. 531. ATKINS, P. W. Físico-Química : fundamentos. 3 ed. LTC, 2003. BERNI, M. D; GORLA, F. D; BAJAY, S. V. Oportunidades de eficiência energética para a indústria: setor papel e celulose. Confederação Nacional da Indústria (CNI). Eletrobrás: PROCEL INDÚSTRIA. Brasília, 2010. BORGES, L. M; QUIRINO, W. F. Higroscopicidade da madeira de Pinus caribea var. Hondurensis tratato ermicamente. Biomassa & Energia, v. 1, n. 2, p. 173-182, 2004. BORTOLIN, T. A. et al. Estimativa da geração de resíduos florestais no Brasil. III Congresso Internacional de Tecnologias para o Meio Ambiente. Bento Gonçalves, RS, 2012. CALVETE, T. et. al. Removal of brilliant green dye from aqueous solutions using home made activated carbons. Clean: Air, Soil, Water, v. 38, p. 521-532, 2010. CARDOSO, N. F. Adsorção de corantes têxteis utilizando biossorventes alternativos. 2012. 120f. Tese (Doudorado em química) – Universidade Federal do Rio Grande do Sul. CARDOSO, N. F. Application of aqai stalks as biosorbents for the removal of the dyes reactive black 5 and reactive orange 16 from aqueous solution. Journal of Chemical and Engineering Data, v. 56, p. 1857-1868, 2011. CERQUEIRA, D. A. et al. Caracterização de Acetato de Celulose obtido a partir do bagaço de cana-de-açúcar por 1H-RMN. Polímeros, v. 20, n. 2, p. 85-91, 2010. CERQUEIRA, D. A. Síntese e caracterização de misturas poliméricas contendo acetato de celulose: aproveitamento de resíduos da cana-de-açúcar. 2009. 80f. Tese (Doudorado em química) – Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2009. CERRUTTI, B. M. Biomacromoléculas carboximetiladas: Atuação como agentes de estabilização de suspensões aquosas de alumina. 2010. 139f. Tese (Doudorado em ciências) – Universidade de São Paulo, São Carlos, 2010. CONCEIÇÃO, L. et. al. Compósitos Magnéticos Baseados em Hidrotalcitas para a Remoção de Contaminantes Aniônicos em Água. Química Nova, V. 30, n. 5, 1077- 1081, 2007.REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 78 CRUZ, S. R. et. al. Effect of different Wood pretreatments on the sorptiondesorption of linuron and metalaxyl by Woods. J. Agric. Food Chem., v.56, p. 7339- 7346, 2007. DIAS, J. M. C. S. et al. Produção de briquetes e péletes a partir de resíduos agrícolas, agroindustriais e florestais. Embrapa Agroenergia, Brasília, DF, 2012. DIEGUES, T.G. et. al. 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O presente trabalho visa estudar a remoção do corante azul de metileno (AZM) de soluções aquosas usando nanopartículas magnéticas (NPM) do tipo MnFe2O4 e compósitos dessas partículas modificadas superficialmente com lignina de Pinus e alguns de seus derivados químicos (carboximetil lignina, hidroximetil lignina e carboximetil hidroximetil lignina. O resíduo da madeira de pinus é uma material disponível e de baixo custo, que pode ser utilizado para remoção do corante AZM. A análise de difração de raios-X mostrou que a dimensão do núcleo magnético da nanopartícula magnética é de aproximadamente 45nm. As análises de microscopia eletrônica de varredura (MEV) permitiram avaliar que quando as ligninas modificadas quimicamente são inseridas nas superfícies das NPM, elas ocasionam modificações morfológicas que dependem do tipo de lignina nas superfícies das NPM’s. Em soluções de 200 ppm de azul de metileno, ele foi praticamente removido em sua totalidade das amostras com a lignina modificada, independe do pH analisado. Os modelos de isotermas de Langmuir, Freundlich e Sips foram aplicados aos dados experimentais para descrever o processo de adsorção. Para a amostra de NPM o modelo de Freundlich se adaptou melhor ao processo em análise, já as demais amostras se adequaram melhor ao modelo de isoterma de adsorção de Sips. |
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