Materiais híbridos orgânico-inorgânicos siloxano-metacrilato como novos adsorventes para remoção do corante azul de metileno em meio aquoso
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Data de Publicação: | 2019 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFS |
Texto Completo: | https://ri.ufs.br/jspui/handle/riufs/14871 |
Resumo: | Among the various dye removal processes in textile effluents, adsorption is considered one of the most effective and low cost. Thus, the present work evaluated the use of organic-inorganic siloxane-methacrylate hybrid materials obtained by the sol-gel process as adsorbent materials for the removal of methylene blue cationic dye in aqueous media. Three hybrid materials were synthesized: siloxane-poly (methyl methacrylate) (siloxane-pMMA), poly (methacryloxypropyltrimethoxysilane) siloxane (pMPTS) and siloxane-poly (hydroxyethyl methacrylate) (siloxane-pHEMA). The samples were characterized by elemental analysis (CHNO), Fourier Transform Infrared Absorption Spectroscopy (FTIR), nitrogen adsorption and desorption and determination of the zero-load pH (PZC) of the materials. The results of the characterization showed evidence of the formation of hybrids, which are mostly made up of mesoporous, and for pMPTS, a larger surface area, pore diameter and pore volume were observed. Dye removal capabilities were determined using the batch procedure. It was noted that there were more effective dye removals of the solutions, around 100%, when buffered dye solutions at pH 9 and sorption temperature of 50 °C were used. Sorption kinetic behavior presented good correlations for the pseudo-second order, Elovich and variable constants models, however, the variable constants model obtained better adjustments, obtaining lower standard deviation and chi-square values. The sorption mechanisms described by the intraparticle diffusion model suggest the rapid sorption caused by electrostatic attractions following a more gradual sorption caused by diffusion. In the reuse tests the hybrids were efficient, especially the pMPTS. The hybrid materials were very efficient and promising for the use of cationic dye removal in aqueous media. |
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Sousa, Cássio SantosSarmento, Victor Hugo VitorinoCestari, Antônio Reinaldo2021-12-08T14:15:58Z2021-12-08T14:15:58Z2019-07-31SOUSA, Cássio Santos. Materiais híbridos orgânico-inorgânicos siloxano-metacrilato como novos adsorventes para remoção do corante azul de metileno em meio aquoso. 2019. 129 f. Dissertação (Mestrado em Química) – Universidade Federal de Sergipe, São Cristóvão, 2019.https://ri.ufs.br/jspui/handle/riufs/14871Among the various dye removal processes in textile effluents, adsorption is considered one of the most effective and low cost. Thus, the present work evaluated the use of organic-inorganic siloxane-methacrylate hybrid materials obtained by the sol-gel process as adsorbent materials for the removal of methylene blue cationic dye in aqueous media. Three hybrid materials were synthesized: siloxane-poly (methyl methacrylate) (siloxane-pMMA), poly (methacryloxypropyltrimethoxysilane) siloxane (pMPTS) and siloxane-poly (hydroxyethyl methacrylate) (siloxane-pHEMA). The samples were characterized by elemental analysis (CHNO), Fourier Transform Infrared Absorption Spectroscopy (FTIR), nitrogen adsorption and desorption and determination of the zero-load pH (PZC) of the materials. The results of the characterization showed evidence of the formation of hybrids, which are mostly made up of mesoporous, and for pMPTS, a larger surface area, pore diameter and pore volume were observed. Dye removal capabilities were determined using the batch procedure. It was noted that there were more effective dye removals of the solutions, around 100%, when buffered dye solutions at pH 9 and sorption temperature of 50 °C were used. Sorption kinetic behavior presented good correlations for the pseudo-second order, Elovich and variable constants models, however, the variable constants model obtained better adjustments, obtaining lower standard deviation and chi-square values. The sorption mechanisms described by the intraparticle diffusion model suggest the rapid sorption caused by electrostatic attractions following a more gradual sorption caused by diffusion. In the reuse tests the hybrids were efficient, especially the pMPTS. The hybrid materials were very efficient and promising for the use of cationic dye removal in aqueous media.Dentre os vários processos de remoção de corantes em efluentes têxteis, a adsorção é considerada um dos mais efetivos e de baixo custo. Assim, o presente trabalho avaliou a utilização de materiais híbridos orgânicoinorgânicos siloxano-metacrilato, obtidos pelo processo sol-gel como materiais adsorventes para a remoção do corante catiônico azul de metileno em meios aquosos. Três materiais híbridos foram sintetizados: híbridos siloxanopoli(metacrilato de metila) (siloxano-pMMA), siloxanopoli(metacriloxipropiltrimetoxisilano) (pMPTS) e siloxano-poli(metacrilato de hidroxietila) (siloxano-pHEMA). As amostras foram caracterizadas por análise elementar (CHNO), espectroscopia de absorção na região do infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), adsorção e dessorção de nitrogênio e determinação do pH do de carga zero (pH(PCZ)) dos materiais. Os resultados das caracterizações mostraram evidências da formação dos híbridos, os quais são constituídos majoritariamente por mesoporos, sendo que para o pMPTS observaram-se maior área superficial, diâmetro de poros e volume de poros. As capacidades de remoção do corante foram determinadas utilizando o procedimento de batelada. Notou-se que houve remoções mais efetivas do corante das soluções, em torno de 100%, quando utilizaram-se soluções dos corantes tamponadas em pH 9 e temperatura de sorção de 50 oC. O comportamento cinético de sorção apresentou boas correlações para os modelos de pseudo-segunda ordem, Elovich e constantes variáveis, todavia, o modelo de constantes variáveis obteve melhores ajustes, obtendo menores valores de desvio padrão e chi-quadrado. Os mecanismos de sorção descritos pelo modelo de difusão intrapartículas sugere a rápida sorção causada por atrações eletrostáticas seguindo de uma sorção mais gradual causada pela difusão. Nos testes de reuso os híbridos mostraram-se eficientes, com destaque para o pMPTS. Os materiais híbridos mostraram-se muito eficientes e promissores para uso de remoção de corantes catiônicos em meios aquosos.Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPqCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESSão CristóvãoporMateriais híbridos orgânico-inorgânicosAzul de metilenoPolimetacrilato de metila (pMMA)Polimetacrilato de 2- hidróxietila (pHEMA)SiloxanosMetacriloxi-propil-trimetóxisilanoModelagem cinética de sorçãoOrganic-inorganic hybrid materialsMethylene blueSiloxanesMethacryloxy-propyl-trimethoxysilaneKinetic modeling of sorptionCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICAMateriais híbridos orgânico-inorgânicos siloxano-metacrilato como novos adsorventes para remoção do corante azul de metileno em meio aquosoSiloxane-methacrylates organic-inorganic hybrid materials as new adsorvents for the removal of methylene blue dye in aqueous mediuminfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisPós-Graduação em QuímicaUniversidade Federal de Sergipereponame:Repositório Institucional da UFSinstname:Universidade Federal de Sergipe (UFS)instacron:UFSinfo:eu-repo/semantics/openAccessORIGINALCASSIO_SANTOS_SOUSA.pdfCASSIO_SANTOS_SOUSA.pdfapplication/pdf2633573https://ri.ufs.br/jspui/bitstream/riufs/14871/2/CASSIO_SANTOS_SOUSA.pdf53cc2c9e46b9f0c3b3daabca2a5edee7MD52LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81475https://ri.ufs.br/jspui/bitstream/riufs/14871/1/license.txt098cbbf65c2c15e1fb2e49c5d306a44cMD51TEXTCASSIO_SANTOS_SOUSA.pdf.txtCASSIO_SANTOS_SOUSA.pdf.txtExtracted texttext/plain226630https://ri.ufs.br/jspui/bitstream/riufs/14871/3/CASSIO_SANTOS_SOUSA.pdf.txt6e0d4f0aa75afdc279d80aa9527d25a0MD53THUMBNAILCASSIO_SANTOS_SOUSA.pdf.jpgCASSIO_SANTOS_SOUSA.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1484https://ri.ufs.br/jspui/bitstream/riufs/14871/4/CASSIO_SANTOS_SOUSA.pdf.jpg5baef7bafdd4f992583cc45e3e6898cfMD54riufs/148712021-12-08 11:18:37.046oai:ufs.br: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Repositório InstitucionalPUBhttps://ri.ufs.br/oai/requestrepositorio@academico.ufs.bropendoar:2021-12-08T14:18:37Repositório Institucional da UFS - Universidade Federal de Sergipe (UFS)false |
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Materiais híbridos orgânico-inorgânicos siloxano-metacrilato como novos adsorventes para remoção do corante azul de metileno em meio aquoso Sousa, Cássio Santos Materiais híbridos orgânico-inorgânicos Azul de metileno Polimetacrilato de metila (pMMA) Polimetacrilato de 2- hidróxietila (pHEMA) Siloxanos Metacriloxi-propil-trimetóxisilano Modelagem cinética de sorção Organic-inorganic hybrid materials Methylene blue Siloxanes Methacryloxy-propyl-trimethoxysilane Kinetic modeling of sorption CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA |
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