Materiais adsorventes à base de quitosana/pectina para remoção de Pb (II) em meio aquoso

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Matos, Henrique Kirylko de
Data de Publicação: 2020
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/23571
Resumo: O estudo sobre polissacarídeos naturais tem ganhado destaque em função dos efeitos benéficos para o meio ambiente e prevenção de doenças aos seres humanos. Para o presente trabalho desenvolveu-se um adsorvente biodegradável a partir de polissacarídeos naturais para remoção de Pb (II) de águas residuárias. Empregou-se os polissacarídeos quitosana (QT) e pectina (PEC) na concentração de 1% (QT) e 2,5% (PEC). A quitosana (QT) é um biopolímero natural e catiônico, sendo obtida principalmente por meio da reação de desacetilação parcial da quitina, que é o segundo biopolímero natural mais abundante do planeta, extraída principalmente do exoesqueleto de crustáceos. A pectina (PEC) é um polissacarídeo aniônico, solúvel em água e extraído principalmente das paredes celulares de plantas, a extração da PEC ocorre através de tratamentos térmicos e mecânicos. Caracterizou-se os novos materiais e aplicou-se ao processo de adsorção. A partir da espectrocospia no infravermelho (FT-IR) observou-se picos característicos dos polissacarídeos puros e na blenda polimérica comprovando a formação do material. As curvas de TGA/DTG mostrou que o material apresenta estabilidade térmica próxima a 250 ºC. Além disso observou-se a estabilidade do material a partir das micrografias, onde indicou superfícies homogêneas com ausência de fraturas. Comprovou-se o processo de adsorção entre o adsorvente-adsorbato (QT/PEC e Pb (II)) a partir do resultado das técnicas EDS e DSC. Nestes casos, avaliou-se os materiais antes e após o processo de adsorção. Os espectros de EDS indicou a presença do metal Pb(II) após a adsorção. As curvas de DSC evidenciaram um deslocamento no pico endotérmico em 7 ºC. A presença dos grupos carboxílicos (apontados pelo FT-IR) ratificou valores da titulação de Boehm indicando a possível atração eletrostáticas entre esses grupos carregados negativamente em pH 4 (assegurado pelos ensaios pH(pcz)). Constatou-se a forte interação entre adsorvente-adsorbato a partir dos ajustes dos modelos teóricos de adsorção com valores de quantidade máxima adsorvida no equilíbrio de 112 mg g1 . Desta forma, podemos conclui-se que o material preparado foi caracterizado e aplicado ao processo de adsorção do metal Pb (II) apresentado resultados satisfatórios, mesmo após a reutilização do processo por três vezes repetitivamente.
id UTFPR-12_cc4edd1737e0297151ccebc1b1e8ef1c
oai_identifier_str oai:repositorio.utfpr.edu.br:1/23571
network_acronym_str UTFPR-12
network_name_str Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
repository_id_str
spelling 2020-12-18T22:18:56Z2020-12-18T22:18:56Z2020-10-21MATOS, Henrique Kirylko de. Materiais adsorventes à base de quitosana/pectina para remoção de Pb (II) em meio aquoso. 2020. 55 f. Dissertação (Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Londrina, 2020.http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/23571O estudo sobre polissacarídeos naturais tem ganhado destaque em função dos efeitos benéficos para o meio ambiente e prevenção de doenças aos seres humanos. Para o presente trabalho desenvolveu-se um adsorvente biodegradável a partir de polissacarídeos naturais para remoção de Pb (II) de águas residuárias. Empregou-se os polissacarídeos quitosana (QT) e pectina (PEC) na concentração de 1% (QT) e 2,5% (PEC). A quitosana (QT) é um biopolímero natural e catiônico, sendo obtida principalmente por meio da reação de desacetilação parcial da quitina, que é o segundo biopolímero natural mais abundante do planeta, extraída principalmente do exoesqueleto de crustáceos. A pectina (PEC) é um polissacarídeo aniônico, solúvel em água e extraído principalmente das paredes celulares de plantas, a extração da PEC ocorre através de tratamentos térmicos e mecânicos. Caracterizou-se os novos materiais e aplicou-se ao processo de adsorção. A partir da espectrocospia no infravermelho (FT-IR) observou-se picos característicos dos polissacarídeos puros e na blenda polimérica comprovando a formação do material. As curvas de TGA/DTG mostrou que o material apresenta estabilidade térmica próxima a 250 ºC. Além disso observou-se a estabilidade do material a partir das micrografias, onde indicou superfícies homogêneas com ausência de fraturas. Comprovou-se o processo de adsorção entre o adsorvente-adsorbato (QT/PEC e Pb (II)) a partir do resultado das técnicas EDS e DSC. Nestes casos, avaliou-se os materiais antes e após o processo de adsorção. Os espectros de EDS indicou a presença do metal Pb(II) após a adsorção. As curvas de DSC evidenciaram um deslocamento no pico endotérmico em 7 ºC. A presença dos grupos carboxílicos (apontados pelo FT-IR) ratificou valores da titulação de Boehm indicando a possível atração eletrostáticas entre esses grupos carregados negativamente em pH 4 (assegurado pelos ensaios pH(pcz)). Constatou-se a forte interação entre adsorvente-adsorbato a partir dos ajustes dos modelos teóricos de adsorção com valores de quantidade máxima adsorvida no equilíbrio de 112 mg g1 . Desta forma, podemos conclui-se que o material preparado foi caracterizado e aplicado ao processo de adsorção do metal Pb (II) apresentado resultados satisfatórios, mesmo após a reutilização do processo por três vezes repetitivamente.The study on natural polysaccharides has gained prominence due to the beneficial effects on the environment and disease prevention to humans. For the present work, a biodegradable adsorbent was developed from natural polysaccharides to remove Pb (II) from wastewater. Chitosan (QT) and pectin (PEC) polysaccharides were used at a concentration of 1% (QT) and 2.5% (PEC). Chitosan (QT) is a natural and cationic biopolymer, obtained mainly through the partial deacetylation reaction of chitin, which is the second most abundant natural biopolymer on the planet, extracted mainly from the crustacean exoskeleton. Pectin (PEC) is an anionic polysaccharide, soluble in water and extracted mainly from plant cell walls, PEC extraction occurs through thermal and mechanical treatments. The new materials were characterized and applied to the adsorption process. From the infrared spectroscopy (FT-IR), characteristic peaks of pure polysaccharides and in the polymer blend were observed, proving the formation of the material. The TGA / DTG curves showed that the material has thermal stability close to 250 ºC. In addition, material stability was observed from the micrographs, where it indicated homogeneous surfaces with no fractures. The adsorption process between the adsorbent-adsorbate (QT / PEC and Pb (II)) was proven from the result of the EDS and DSC techniques. In these cases, the materials were evaluated before and after the adsorption process. The EDS spectra indicated the presence of the metal Pb (II) after adsorption. The DSC curves showed a shift in the endothermic peak at 7 ºC. The presence of carboxylic groups (indicated by FT-IR) ratified Boehm's titration values indicating the possible electrostatic attraction between these negatively charged groups at pH 4 (ensured by pH (pcz) assays). There was a strong interaction between adsorbent-adsorbate from the adjustments of theoretical adsorption models with values of maximum amount adsorbed in the balance of 112 mg g-1. In this way, we can conclude that the prepared material was characterized and applied to the Pb (II) metal adsorption process, presenting satisfactory results, even after the process was reused repeatedly three times.porUniversidade Tecnológica Federal do ParanáLondrinaPrograma de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de MateriaisUTFPRBrasilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0info:eu-repo/semantics/openAccessCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICAMateriaisPolissacarídeosBiopolímerosAdsorçãoÁguas residuaisPolysaccharidesBiopolymersAdsorptionSewageMateriais adsorventes à base de quitosana/pectina para remoção de Pb (II) em meio aquosoChitosan / pectin-based adsorbent materials for Pb (II) removal in waterinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisLondrinaBonafe, Elton Guntendorferhttps://orcid.org/0000-0001-7121-6368http://lattes.cnpq.br/4227748069228395Suzuk, Rúbia Michelehttps://orcid.org/0000-0002-8232-0918http://lattes.cnpq.br/3718123505118681Bonafe, Elton Guntendorferhttps://orcid.org/0000-0001-7121-6368http://lattes.cnpq.br/4227748069228395Santos Júnior, Oscar de Oliveirahttps://orcid.org/0000-0002-9631-8480http://lattes.cnpq.br/1330939521944829http://lattes.cnpq.br/8227012419513102Matos, Henrique Kirylko dereponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)instacron:UTFPRORIGINALadsorventesquitosanapectinapb.pdfapplication/pdf1723655http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/23571/1/adsorventesquitosanapectinapb.pdf2ea0d5a83f815f4773451f7aba120d1dMD51TEXTadsorventesquitosanapectinapb.pdf.txtadsorventesquitosanapectinapb.pdf.txtExtracted texttext/plain98387http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/23571/2/adsorventesquitosanapectinapb.pdf.txt60e34ee6a24d63341f3863c080c46c54MD52THUMBNAILadsorventesquitosanapectinapb.pdf.jpgadsorventesquitosanapectinapb.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1330http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/23571/3/adsorventesquitosanapectinapb.pdf.jpgf80e1bf399590361a39d3e838d37bca7MD531/235712020-12-19 04:10:05.005oai:repositorio.utfpr.edu.br:1/23571Repositório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.utfpr.edu.br:8080/oai/requestopendoar:2020-12-19T06:10:05Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)false
dc.title.pt_BR.fl_str_mv Materiais adsorventes à base de quitosana/pectina para remoção de Pb (II) em meio aquoso
dc.title.alternative.pt_BR.fl_str_mv Chitosan / pectin-based adsorbent materials for Pb (II) removal in water
title Materiais adsorventes à base de quitosana/pectina para remoção de Pb (II) em meio aquoso
spellingShingle Materiais adsorventes à base de quitosana/pectina para remoção de Pb (II) em meio aquoso
Matos, Henrique Kirylko de
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA
Polissacarídeos
Biopolímeros
Adsorção
Águas residuais
Polysaccharides
Biopolymers
Adsorption
Sewage
Materiais
title_short Materiais adsorventes à base de quitosana/pectina para remoção de Pb (II) em meio aquoso
title_full Materiais adsorventes à base de quitosana/pectina para remoção de Pb (II) em meio aquoso
title_fullStr Materiais adsorventes à base de quitosana/pectina para remoção de Pb (II) em meio aquoso
title_full_unstemmed Materiais adsorventes à base de quitosana/pectina para remoção de Pb (II) em meio aquoso
title_sort Materiais adsorventes à base de quitosana/pectina para remoção de Pb (II) em meio aquoso
author Matos, Henrique Kirylko de
author_facet Matos, Henrique Kirylko de
author_role author
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Bonafe, Elton Guntendorfer
dc.contributor.advisor1ID.fl_str_mv https://orcid.org/0000-0001-7121-6368
dc.contributor.advisor1Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/4227748069228395
dc.contributor.referee1.fl_str_mv Suzuk, Rúbia Michele
dc.contributor.referee1ID.fl_str_mv https://orcid.org/0000-0002-8232-0918
dc.contributor.referee1Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/3718123505118681
dc.contributor.referee2.fl_str_mv Bonafe, Elton Guntendorfer
dc.contributor.referee2ID.fl_str_mv https://orcid.org/0000-0001-7121-6368
dc.contributor.referee2Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/4227748069228395
dc.contributor.referee3.fl_str_mv Santos Júnior, Oscar de Oliveira
dc.contributor.referee3ID.fl_str_mv https://orcid.org/0000-0002-9631-8480
dc.contributor.referee3Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/1330939521944829
dc.contributor.authorLattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/8227012419513102
dc.contributor.author.fl_str_mv Matos, Henrique Kirylko de
contributor_str_mv Bonafe, Elton Guntendorfer
Suzuk, Rúbia Michele
Bonafe, Elton Guntendorfer
Santos Júnior, Oscar de Oliveira
dc.subject.cnpq.fl_str_mv CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA
topic CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA
Polissacarídeos
Biopolímeros
Adsorção
Águas residuais
Polysaccharides
Biopolymers
Adsorption
Sewage
Materiais
dc.subject.por.fl_str_mv Polissacarídeos
Biopolímeros
Adsorção
Águas residuais
Polysaccharides
Biopolymers
Adsorption
Sewage
dc.subject.capes.pt_BR.fl_str_mv Materiais
description O estudo sobre polissacarídeos naturais tem ganhado destaque em função dos efeitos benéficos para o meio ambiente e prevenção de doenças aos seres humanos. Para o presente trabalho desenvolveu-se um adsorvente biodegradável a partir de polissacarídeos naturais para remoção de Pb (II) de águas residuárias. Empregou-se os polissacarídeos quitosana (QT) e pectina (PEC) na concentração de 1% (QT) e 2,5% (PEC). A quitosana (QT) é um biopolímero natural e catiônico, sendo obtida principalmente por meio da reação de desacetilação parcial da quitina, que é o segundo biopolímero natural mais abundante do planeta, extraída principalmente do exoesqueleto de crustáceos. A pectina (PEC) é um polissacarídeo aniônico, solúvel em água e extraído principalmente das paredes celulares de plantas, a extração da PEC ocorre através de tratamentos térmicos e mecânicos. Caracterizou-se os novos materiais e aplicou-se ao processo de adsorção. A partir da espectrocospia no infravermelho (FT-IR) observou-se picos característicos dos polissacarídeos puros e na blenda polimérica comprovando a formação do material. As curvas de TGA/DTG mostrou que o material apresenta estabilidade térmica próxima a 250 ºC. Além disso observou-se a estabilidade do material a partir das micrografias, onde indicou superfícies homogêneas com ausência de fraturas. Comprovou-se o processo de adsorção entre o adsorvente-adsorbato (QT/PEC e Pb (II)) a partir do resultado das técnicas EDS e DSC. Nestes casos, avaliou-se os materiais antes e após o processo de adsorção. Os espectros de EDS indicou a presença do metal Pb(II) após a adsorção. As curvas de DSC evidenciaram um deslocamento no pico endotérmico em 7 ºC. A presença dos grupos carboxílicos (apontados pelo FT-IR) ratificou valores da titulação de Boehm indicando a possível atração eletrostáticas entre esses grupos carregados negativamente em pH 4 (assegurado pelos ensaios pH(pcz)). Constatou-se a forte interação entre adsorvente-adsorbato a partir dos ajustes dos modelos teóricos de adsorção com valores de quantidade máxima adsorvida no equilíbrio de 112 mg g1 . Desta forma, podemos conclui-se que o material preparado foi caracterizado e aplicado ao processo de adsorção do metal Pb (II) apresentado resultados satisfatórios, mesmo após a reutilização do processo por três vezes repetitivamente.
publishDate 2020
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2020-12-18T22:18:56Z
dc.date.available.fl_str_mv 2020-12-18T22:18:56Z
dc.date.issued.fl_str_mv 2020-10-21
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.citation.fl_str_mv MATOS, Henrique Kirylko de. Materiais adsorventes à base de quitosana/pectina para remoção de Pb (II) em meio aquoso. 2020. 55 f. Dissertação (Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Londrina, 2020.
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/23571
identifier_str_mv MATOS, Henrique Kirylko de. Materiais adsorventes à base de quitosana/pectina para remoção de Pb (II) em meio aquoso. 2020. 55 f. Dissertação (Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Londrina, 2020.
url http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/23571
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0
info:eu-repo/semantics/openAccess
rights_invalid_str_mv http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0
eu_rights_str_mv openAccess
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Londrina
dc.publisher.program.fl_str_mv Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais
dc.publisher.initials.fl_str_mv UTFPR
dc.publisher.country.fl_str_mv Brasil
publisher.none.fl_str_mv Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Londrina
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)
instacron:UTFPR
instname_str Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)
instacron_str UTFPR
institution UTFPR
reponame_str Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
collection Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
bitstream.url.fl_str_mv http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/23571/1/adsorventesquitosanapectinapb.pdf
http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/23571/2/adsorventesquitosanapectinapb.pdf.txt
http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/23571/3/adsorventesquitosanapectinapb.pdf.jpg
bitstream.checksum.fl_str_mv 2ea0d5a83f815f4773451f7aba120d1d
60e34ee6a24d63341f3863c080c46c54
f80e1bf399590361a39d3e838d37bca7
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1805922995244367872