Preparação e modificação química de microesferas poliméricas magnéticas à base de metacrilato de glicidila e divinilbenzeno para remoção de cromo (VI) de meio aquoso
Autor(a) principal: | |
---|---|
Data de Publicação: | 2017 |
Tipo de documento: | Tese |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ |
Texto Completo: | http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/15655 |
Resumo: | In this thesis, magnetic microspheres of poly(glycidyl methacrylate-co-divinylbenzene) were produced via suspension polymerization. These microspheres were first functionalized with ethylenediamine (DEA), diethylenetriamine (DETA) and triethylenetetramine (TETA) and subsequently alkylated with methyl iodide. The concentrations of divinylbenzene (DVB) and benzoyl peroxide (BPO) in the microspheres were studied. The microspheres were characterized by thermal analysis (TGA), infrared spectroscopy (FTIR-ATR), scanning electron microscopy, vibrating sample magnetometry (VSM), particle size analyzes. Microspheres with good morphological control were obtained. This material presented mean diameters in the range of 40-135 μm and superparamagnetic behavior. The increase in DVB concentration caused a decrease in the mean diameter of the microspheres. On the other hand, the increase in DVB concentration caused an increase in the mean diameter of the microspheres. Adsorption of Cr (VI) by the amino functionalized microspheres was pH-dependent, achieving better removal results at pH 2. In the quaternized copolymers, the adsorption was poorly pH dependent. The kinetics of adsorption was analyzed by three different kinetic models, pseudo-first order, pseudo-second order and intraparticle diffusion. The adsorptive process was best described by the pseudo-second order model. The model confirmed that chemisorption is the main mechanism of adsorption control. The equilibrium isotherm study indicated the best suitability for the Langmuir model. The maximum sorption capacity was at pH 2 and 318.15 K being 82.95 mg.g-1. For all the adsorbents, activation energy was obtained in the order of 20 kJ mol-1. The adsorbents had ΔH around 40 kJ / mol and ΔS of 150 J / mol.K. The results indicated an endothermic process, of chemical nature, and with negative ΔG values |
id |
UERJ_9b6cbde8b4a71d0a32b5cf96e1d6f3e6 |
---|---|
oai_identifier_str |
oai:www.bdtd.uerj.br:1/15655 |
network_acronym_str |
UERJ |
network_name_str |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ |
repository_id_str |
2903 |
spelling |
Costa, Marcos Antonio da Silvahttp://lattes.cnpq.br/0990689525640393Mello, Ivana Lourenço dehttp://lattes.cnpq.br/1484309362211525Neves, Marcia Angélica Fernandes e Silvahttp://lattes.cnpq.br/7009629670786252Aguiar, Alcino Palermo dehttp://lattes.cnpq.br/6385098389900462Rezende, Simone Maria dehttp://lattes.cnpq.br/8823508043510191Souza, Marcelo Augusto Vieira dehttp://lattes.cnpq.br/4389727180032783http://lattes.cnpq.br/0878441148567896Formiga, Washington Jose Fernandes2021-01-07T18:58:54Z2018-08-212017-02-22FORMIGA, Washington Jose Fernandes. Preparação e modificação química de microesferas poliméricas magnéticas à base de metacrilato de glicidila e divinilbenzeno para remoção de cromo (VI) de meio aquoso. 2017. 183 f. Tese (Doutorado em Química ambiental; Polímeros) - Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2017.http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/15655In this thesis, magnetic microspheres of poly(glycidyl methacrylate-co-divinylbenzene) were produced via suspension polymerization. These microspheres were first functionalized with ethylenediamine (DEA), diethylenetriamine (DETA) and triethylenetetramine (TETA) and subsequently alkylated with methyl iodide. The concentrations of divinylbenzene (DVB) and benzoyl peroxide (BPO) in the microspheres were studied. The microspheres were characterized by thermal analysis (TGA), infrared spectroscopy (FTIR-ATR), scanning electron microscopy, vibrating sample magnetometry (VSM), particle size analyzes. Microspheres with good morphological control were obtained. This material presented mean diameters in the range of 40-135 μm and superparamagnetic behavior. The increase in DVB concentration caused a decrease in the mean diameter of the microspheres. On the other hand, the increase in DVB concentration caused an increase in the mean diameter of the microspheres. Adsorption of Cr (VI) by the amino functionalized microspheres was pH-dependent, achieving better removal results at pH 2. In the quaternized copolymers, the adsorption was poorly pH dependent. The kinetics of adsorption was analyzed by three different kinetic models, pseudo-first order, pseudo-second order and intraparticle diffusion. The adsorptive process was best described by the pseudo-second order model. The model confirmed that chemisorption is the main mechanism of adsorption control. The equilibrium isotherm study indicated the best suitability for the Langmuir model. The maximum sorption capacity was at pH 2 and 318.15 K being 82.95 mg.g-1. For all the adsorbents, activation energy was obtained in the order of 20 kJ mol-1. The adsorbents had ΔH around 40 kJ / mol and ΔS of 150 J / mol.K. The results indicated an endothermic process, of chemical nature, and with negative ΔG valuesNesta Tese foram produzidas microesferas magnéticas de poli(metacrilato de glicidila-co-divinilbenzeno) via polimerização em suspensão. Estas microesferas foram primeiramente funcionalizadas com etilenodiamina (DEA), dietilenotriamina (DETA) e trietilenotetramina (TETA) e, posteriormente, alquiladas com iodeto de metila. Foram estudadas as influências das concentrações de divinilbenzeno (DVB) e de peróxido de benzoíla (BPO) na obtenção das microesferas. As microesferas foram caracterizadas por análise térmica (TGA), espectroscopia na região do infravermelho (FTIR-ATR), microscopia eletrônica de varredura, magnetometria de amostra vibrante (VSM), análises de tamanho de partícula. Foram obtidas microesferas com bom controle morfológico, com diâmetros médios na faixa de 40-135 μm e com comportamento de materiais superparamagnéticos. O aumento da concentração de DVB provocou uma dimuição no diâmetro médio das microesferas. Por outro lado, o aumento da concentração de DVB provocou um aumento no diâmetro médio das microesferas. A adsorção de Cr (VI) pelas microesferas amino funcionalizadas foi dependente do pH, alcançando melhores resultados de remoção em pH 2. Nos copolímeros quaternizados, a adsorção foi pouco dependente do pH. A cinética de adsorção foi analisada por três diferentes modelos cinéticos, pseudo-primeira ordem, pseudo-segunda ordem e difusão intrapartícula. O processo adsortivo foi melhor descrito pelo modelo de pseudo-segunda ordem. O modelo confirmou que a quimissorção é o principal mecanismo de controle da adsorção. O estudo de isoterma de equilíbrio indicou a melhor adequação ao modelo de Langmuir. A capacidade de sorção máxima foi a pH 2 e 318,15 K sendo 82,95 mg.g-1. Para todos os adsorventes foram obtidas energia de ativação na ordem de 20 kJ mol-1. Os adsorventes apresentaram ΔH em torno de 40 kJ / mol e ΔS de 150 J / mol.K. Os resultados indicaram um processo endotérmico, de natureza química, e com valores de ΔG negativosSubmitted by Boris Flegr (boris@uerj.br) on 2021-01-07T18:58:54Z No. of bitstreams: 1 Washington Jose Fernandes Formiga.pdf: 4767219 bytes, checksum: 3233f7dbab83bcd82dffc885ffe0e168 (MD5)Made available in DSpace on 2021-01-07T18:58:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Washington Jose Fernandes Formiga.pdf: 4767219 bytes, checksum: 3233f7dbab83bcd82dffc885ffe0e168 (MD5) Previous issue date: 2017-02-22Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiroapplication/pdfporUniversidade do Estado do Rio de JaneiroPrograma de Pós-Graduação em QuímicaUERJBRCentro de Tecnologia e Ciências::Instituto de QuímicaMagnetic microspheresglicidyl methacrylatedivinylbenzenechemical modificationCr(VI) removalMicroesferas magnéticasmetacrilato de glicidiladinivilbenzenomodificação químicaremoção de Cr (VI)CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::QUIMICA ORGANICA::POLIMEROS E COLOIDESPreparação e modificação química de microesferas poliméricas magnéticas à base de metacrilato de glicidila e divinilbenzeno para remoção de cromo (VI) de meio aquosoPreparation and chemical modification of magnetic polymeric microspheres based on glycidyl methacrylate and divinylbenzene for chrome (VI) removal from aqueous mediuminfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJinstname:Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ)instacron:UERJORIGINALWashington Jose Fernandes Formiga.pdfapplication/pdf4767219http://www.bdtd.uerj.br/bitstream/1/15655/1/Washington+Jose+Fernandes+Formiga.pdf3233f7dbab83bcd82dffc885ffe0e168MD511/156552024-02-27 14:47:36.656oai:www.bdtd.uerj.br:1/15655Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.bdtd.uerj.br/PUBhttps://www.bdtd.uerj.br:8443/oai/requestbdtd.suporte@uerj.bropendoar:29032024-02-27T17:47:36Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ - Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ)false |
dc.title.por.fl_str_mv |
Preparação e modificação química de microesferas poliméricas magnéticas à base de metacrilato de glicidila e divinilbenzeno para remoção de cromo (VI) de meio aquoso |
dc.title.alternative.eng.fl_str_mv |
Preparation and chemical modification of magnetic polymeric microspheres based on glycidyl methacrylate and divinylbenzene for chrome (VI) removal from aqueous medium |
title |
Preparação e modificação química de microesferas poliméricas magnéticas à base de metacrilato de glicidila e divinilbenzeno para remoção de cromo (VI) de meio aquoso |
spellingShingle |
Preparação e modificação química de microesferas poliméricas magnéticas à base de metacrilato de glicidila e divinilbenzeno para remoção de cromo (VI) de meio aquoso Formiga, Washington Jose Fernandes Magnetic microspheres glicidyl methacrylate divinylbenzene chemical modification Cr(VI) removal Microesferas magnéticas metacrilato de glicidila dinivilbenzeno modificação química remoção de Cr (VI) CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::QUIMICA ORGANICA::POLIMEROS E COLOIDES |
title_short |
Preparação e modificação química de microesferas poliméricas magnéticas à base de metacrilato de glicidila e divinilbenzeno para remoção de cromo (VI) de meio aquoso |
title_full |
Preparação e modificação química de microesferas poliméricas magnéticas à base de metacrilato de glicidila e divinilbenzeno para remoção de cromo (VI) de meio aquoso |
title_fullStr |
Preparação e modificação química de microesferas poliméricas magnéticas à base de metacrilato de glicidila e divinilbenzeno para remoção de cromo (VI) de meio aquoso |
title_full_unstemmed |
Preparação e modificação química de microesferas poliméricas magnéticas à base de metacrilato de glicidila e divinilbenzeno para remoção de cromo (VI) de meio aquoso |
title_sort |
Preparação e modificação química de microesferas poliméricas magnéticas à base de metacrilato de glicidila e divinilbenzeno para remoção de cromo (VI) de meio aquoso |
author |
Formiga, Washington Jose Fernandes |
author_facet |
Formiga, Washington Jose Fernandes |
author_role |
author |
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv |
Costa, Marcos Antonio da Silva |
dc.contributor.advisor1Lattes.fl_str_mv |
http://lattes.cnpq.br/0990689525640393 |
dc.contributor.advisor-co1.fl_str_mv |
Mello, Ivana Lourenço de |
dc.contributor.advisor-co1Lattes.fl_str_mv |
http://lattes.cnpq.br/1484309362211525 |
dc.contributor.referee1.fl_str_mv |
Neves, Marcia Angélica Fernandes e Silva |
dc.contributor.referee1Lattes.fl_str_mv |
http://lattes.cnpq.br/7009629670786252 |
dc.contributor.referee2.fl_str_mv |
Aguiar, Alcino Palermo de |
dc.contributor.referee2Lattes.fl_str_mv |
http://lattes.cnpq.br/6385098389900462 |
dc.contributor.referee3.fl_str_mv |
Rezende, Simone Maria de |
dc.contributor.referee3Lattes.fl_str_mv |
http://lattes.cnpq.br/8823508043510191 |
dc.contributor.referee4.fl_str_mv |
Souza, Marcelo Augusto Vieira de |
dc.contributor.referee4Lattes.fl_str_mv |
http://lattes.cnpq.br/4389727180032783 |
dc.contributor.authorLattes.fl_str_mv |
http://lattes.cnpq.br/0878441148567896 |
dc.contributor.author.fl_str_mv |
Formiga, Washington Jose Fernandes |
contributor_str_mv |
Costa, Marcos Antonio da Silva Mello, Ivana Lourenço de Neves, Marcia Angélica Fernandes e Silva Aguiar, Alcino Palermo de Rezende, Simone Maria de Souza, Marcelo Augusto Vieira de |
dc.subject.eng.fl_str_mv |
Magnetic microspheres glicidyl methacrylate divinylbenzene chemical modification Cr(VI) removal |
topic |
Magnetic microspheres glicidyl methacrylate divinylbenzene chemical modification Cr(VI) removal Microesferas magnéticas metacrilato de glicidila dinivilbenzeno modificação química remoção de Cr (VI) CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::QUIMICA ORGANICA::POLIMEROS E COLOIDES |
dc.subject.por.fl_str_mv |
Microesferas magnéticas metacrilato de glicidila dinivilbenzeno modificação química remoção de Cr (VI) |
dc.subject.cnpq.fl_str_mv |
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::QUIMICA ORGANICA::POLIMEROS E COLOIDES |
description |
In this thesis, magnetic microspheres of poly(glycidyl methacrylate-co-divinylbenzene) were produced via suspension polymerization. These microspheres were first functionalized with ethylenediamine (DEA), diethylenetriamine (DETA) and triethylenetetramine (TETA) and subsequently alkylated with methyl iodide. The concentrations of divinylbenzene (DVB) and benzoyl peroxide (BPO) in the microspheres were studied. The microspheres were characterized by thermal analysis (TGA), infrared spectroscopy (FTIR-ATR), scanning electron microscopy, vibrating sample magnetometry (VSM), particle size analyzes. Microspheres with good morphological control were obtained. This material presented mean diameters in the range of 40-135 μm and superparamagnetic behavior. The increase in DVB concentration caused a decrease in the mean diameter of the microspheres. On the other hand, the increase in DVB concentration caused an increase in the mean diameter of the microspheres. Adsorption of Cr (VI) by the amino functionalized microspheres was pH-dependent, achieving better removal results at pH 2. In the quaternized copolymers, the adsorption was poorly pH dependent. The kinetics of adsorption was analyzed by three different kinetic models, pseudo-first order, pseudo-second order and intraparticle diffusion. The adsorptive process was best described by the pseudo-second order model. The model confirmed that chemisorption is the main mechanism of adsorption control. The equilibrium isotherm study indicated the best suitability for the Langmuir model. The maximum sorption capacity was at pH 2 and 318.15 K being 82.95 mg.g-1. For all the adsorbents, activation energy was obtained in the order of 20 kJ mol-1. The adsorbents had ΔH around 40 kJ / mol and ΔS of 150 J / mol.K. The results indicated an endothermic process, of chemical nature, and with negative ΔG values |
publishDate |
2017 |
dc.date.issued.fl_str_mv |
2017-02-22 |
dc.date.available.fl_str_mv |
2018-08-21 |
dc.date.accessioned.fl_str_mv |
2021-01-07T18:58:54Z |
dc.type.status.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
dc.type.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
format |
doctoralThesis |
status_str |
publishedVersion |
dc.identifier.citation.fl_str_mv |
FORMIGA, Washington Jose Fernandes. Preparação e modificação química de microesferas poliméricas magnéticas à base de metacrilato de glicidila e divinilbenzeno para remoção de cromo (VI) de meio aquoso. 2017. 183 f. Tese (Doutorado em Química ambiental; Polímeros) - Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2017. |
dc.identifier.uri.fl_str_mv |
http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/15655 |
identifier_str_mv |
FORMIGA, Washington Jose Fernandes. Preparação e modificação química de microesferas poliméricas magnéticas à base de metacrilato de glicidila e divinilbenzeno para remoção de cromo (VI) de meio aquoso. 2017. 183 f. Tese (Doutorado em Química ambiental; Polímeros) - Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2017. |
url |
http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/15655 |
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 |
dc.publisher.none.fl_str_mv |
Universidade do Estado do Rio de Janeiro |
dc.publisher.program.fl_str_mv |
Programa de Pós-Graduação em Química |
dc.publisher.initials.fl_str_mv |
UERJ |
dc.publisher.country.fl_str_mv |
BR |
dc.publisher.department.fl_str_mv |
Centro de Tecnologia e Ciências::Instituto de Química |
publisher.none.fl_str_mv |
Universidade do Estado do Rio de Janeiro |
dc.source.none.fl_str_mv |
reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ instname:Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ) instacron:UERJ |
instname_str |
Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ) |
instacron_str |
UERJ |
institution |
UERJ |
reponame_str |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ |
collection |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ |
bitstream.url.fl_str_mv |
http://www.bdtd.uerj.br/bitstream/1/15655/1/Washington+Jose+Fernandes+Formiga.pdf |
bitstream.checksum.fl_str_mv |
3233f7dbab83bcd82dffc885ffe0e168 |
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv |
MD5 |
repository.name.fl_str_mv |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ - Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ) |
repository.mail.fl_str_mv |
bdtd.suporte@uerj.br |
_version_ |
1811728690095063040 |