Bentonitas modificadas com organocátions, metais de transição e silano aplicadas como adsorventes para corantes aniônicos e como materiais hidrofóbicos

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Brito, Deoclecio Ferreira de
Data de Publicação: 2019
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB
Texto Completo: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/19086
Resumo: Hybrids based on bentonite modified with organic cations, transition metals and silane were synthesized by different routes of synthesis and characterized by XRD, thermogravimetric analysis (TG), FTIR, XRF, TEM, SEM, elemental analysis CHN, analysis of the zeta charge potential and UV-Vis the solid state, evidencing the effective formation of the desired solids. Organobentonites were synthesized by microwave heating using three different surfactants (tetra, hexa and octadecyltrimethylammonium) with different carbon chain sizes and the modifications occurred in the bentonite structure were studied and the solids obtained were applied and evaluated in the adsorption of remazol blue RN anionic dye and the adsorption of a mixture containing three different types of anionic dyes and inorganic salts, both having satisfactory results, reaching approximately 100% of dye removal. Modified bentonites were also synthesized with the first series of transition metals (Fe2+, Fe3+, Co2+, Ni2+, Cu2+ and Zn2+) by the ion exchange process using conventional route, studying the changes occurred in the bentonite structure after incorporation and the solids were subsequently applied in the adsorption of the remazol blue RN anionic dye, for the iron-containing solids presented better adsorption results. Some factors were evaluated that may significantly influence the adsorption capacity, such as pH, adsorbent dosage, contact time and initial concentration of the dye solution. Finally, bentonites were silanized with 3-chloropropyltrimethoxysilane and submitted to subsequent reactions with 2-aminothiazole and 2-thiazoline-2-thiol in order to obtain hydrophobic materials. The hydrophobic character of the hybrids obtained by the subsequent reactions was confirmed by the wettability test by calculating the contact angle. All the results were promising, suggesting scientific and technological potential for the solids presented here.
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Organobentonites were synthesized by microwave heating using three different surfactants (tetra, hexa and octadecyltrimethylammonium) with different carbon chain sizes and the modifications occurred in the bentonite structure were studied and the solids obtained were applied and evaluated in the adsorption of remazol blue RN anionic dye and the adsorption of a mixture containing three different types of anionic dyes and inorganic salts, both having satisfactory results, reaching approximately 100% of dye removal. Modified bentonites were also synthesized with the first series of transition metals (Fe2+, Fe3+, Co2+, Ni2+, Cu2+ and Zn2+) by the ion exchange process using conventional route, studying the changes occurred in the bentonite structure after incorporation and the solids were subsequently applied in the adsorption of the remazol blue RN anionic dye, for the iron-containing solids presented better adsorption results. Some factors were evaluated that may significantly influence the adsorption capacity, such as pH, adsorbent dosage, contact time and initial concentration of the dye solution. Finally, bentonites were silanized with 3-chloropropyltrimethoxysilane and submitted to subsequent reactions with 2-aminothiazole and 2-thiazoline-2-thiol in order to obtain hydrophobic materials. The hydrophobic character of the hybrids obtained by the subsequent reactions was confirmed by the wettability test by calculating the contact angle. All the results were promising, suggesting scientific and technological potential for the solids presented here.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESHíbridos baseados em bentonitas modificadas com organocátions, metais de transição e silano foram sintetizados por diferentes rotas de síntese e caracterizados por DRX, análise termogravimétrica (TG), FTIR, FRX, MET, MEV, análise elementar de CHN, análise do potencial zeta e UV-Vis do estado sólido, evidenciando a efetiva formação dos sólidos desejados. Foram sintetizadas organobentonitas através de síntese por aquecimento em microondas utilizando-se três diferentes surfactantes (tetra, hexa e octadexiltrimetilamônio) com diferentes tamanhos de cadeia carbônica e as modificações ocorridas na estrutura da bentonita foram estudadas e os sólidos obtidos foram aplicados e avaliados na adsorção do corante aniônico azul de remazol RN e na adsorção de uma mistura contendo três diferentes tipos de corantes aniônicos e sais inorgânicos, apresentando em ambos os casos resultados satisfatórios, chegando a aproximadamente 100% de remoção do corante. Foram sintetizadas também bentonitas modificadas com metais da primeira série de transição (Fe2+, Fe3+, Co2+, Ni2+, Cu2+ e Zn2+ ) através do processo de troca iônica por rota convencional, estudando-se as mudanças ocorridas na estrutura da bentonita após a incorporação dos mesmos e posteriormente os sólidos foram aplicados na adsorção do corante aniônico azul de remazol RN, em que os sólidos contendo íons de ferro apresentaram melhores resultados de adsorção. Foram avaliados fatores que podem influenciar significativamente na capacidade de adsorção, como por exemplo, valor de pH, dosagem de adsorvente, tempo de contato e concentração inicial da solução do corante. Por fim, bentonitas foram silanizadas com 3- cloropropiltrimetóxissilano e submetidas a reações subsequentes com 2- aminotiazol e 2-tiazoline-2-tiol com o objetivo de se obter materiais hidrofóbicos. O caráter hidrofóbico dos híbridos foi confirmado pelo teste de molhabilidade através do cálculo do ângulo de contato. Todos os resultados foram promissores, sugerindo potencial científico e tecnológico para os sólidos aqui apresentados.Universidade Federal da ParaíbaBrasilQuímicaPrograma de Pós-Graduação em QuímicaUFPBFonseca, Maria Gardênnia dahttp://lattes.cnpq.br/2093374695102177Furtini, Josy Anteveli Osajimahttp://lattes.cnpq.br/4805147682740024Brito, Deoclecio Ferreira de2021-01-02T21:27:22Z2019-08-022021-01-02T21:27:22Z2019-02-25info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesishttps://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/19086porhttp://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPBinstname:Universidade Federal da Paraíba (UFPB)instacron:UFPB2021-08-19T19:49:48Zoai:repositorio.ufpb.br:123456789/19086Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://repositorio.ufpb.br/PUBhttp://tede.biblioteca.ufpb.br:8080/oai/requestdiretoria@ufpb.br|| diretoria@ufpb.bropendoar:2021-08-19T19:49:48Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB - Universidade Federal da Paraíba (UFPB)false
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description Hybrids based on bentonite modified with organic cations, transition metals and silane were synthesized by different routes of synthesis and characterized by XRD, thermogravimetric analysis (TG), FTIR, XRF, TEM, SEM, elemental analysis CHN, analysis of the zeta charge potential and UV-Vis the solid state, evidencing the effective formation of the desired solids. Organobentonites were synthesized by microwave heating using three different surfactants (tetra, hexa and octadecyltrimethylammonium) with different carbon chain sizes and the modifications occurred in the bentonite structure were studied and the solids obtained were applied and evaluated in the adsorption of remazol blue RN anionic dye and the adsorption of a mixture containing three different types of anionic dyes and inorganic salts, both having satisfactory results, reaching approximately 100% of dye removal. Modified bentonites were also synthesized with the first series of transition metals (Fe2+, Fe3+, Co2+, Ni2+, Cu2+ and Zn2+) by the ion exchange process using conventional route, studying the changes occurred in the bentonite structure after incorporation and the solids were subsequently applied in the adsorption of the remazol blue RN anionic dye, for the iron-containing solids presented better adsorption results. Some factors were evaluated that may significantly influence the adsorption capacity, such as pH, adsorbent dosage, contact time and initial concentration of the dye solution. Finally, bentonites were silanized with 3-chloropropyltrimethoxysilane and submitted to subsequent reactions with 2-aminothiazole and 2-thiazoline-2-thiol in order to obtain hydrophobic materials. The hydrophobic character of the hybrids obtained by the subsequent reactions was confirmed by the wettability test by calculating the contact angle. All the results were promising, suggesting scientific and technological potential for the solids presented here.
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