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Tipo documento: Dissertação
Título: Estudo da imobilização do ácido tânico (AT) em espumas de poliuretano de origem vegetal (PU) para adsorção de íons Cu2+ e Zn2+ em meio aquoso
Autor(es): Rodrigues, Aline Vieira
Orientador(a): Siqueira, Adriano Buzutti de
Membro da Banca: Siqueira, Adriano Buzutti de
Membro da Banca: Castilho, Marilza
Membro da Banca: Oliveira, Adriana Paiva de
Resumo : A combinação de diferentes tipos de materiais tem sido estudada para a melhoria e obtenção de novas propriedades, dentre as possíveis aplicações deve-se ressaltar a utilização de sistemas de adsorção para a remoção de íons metálicos tóxicos e outros poluentes em efluentes, possibilitando assim, o seu reuso. Alguns polímeros, principalmente espumas de poliuretanos (PUs), têm sido estudados como sistemas de adsorção, porém, com resultados não satisfatórios para este fim. No intuito de potencializar o uso das PUs, foi utilizado o ácido tânico (AT) imobilizado nas PUs, tendo em vista que o AT é um polifenol natural presente no reino vegetal e possui propriedades em sua estrutura capazes de complexar metais e macromoléculas devido a presença de grupos catecóis. O objetivo deste trabalho foi avaliar a capacidade do AT imobilizado em espumas de PUs de origem vegetal (P-AT) em adsorver os íons metálicos Cu2+ e Zn2+ em sistema aquoso. Para o preparo do sistema PU-AT, foram imersas os PU’s em soluções aquosas de AT 0,01 mol L-1 em diferentes valores de pH (5, 7, 8 e 10) e tempos de contato. As alterações de pH, tempo de contato e concentração de AT na solução aquosa utilizada, sugerem ligações de hidrogênio e interações íon-dipolo do AT com o PU, favorecendo a imobilização e eficiência deste sistema. O estudo de adsorção do íon Cu2+ indicou dessorção parcial do AT imobilizado no PU, devido à forte interação química entre os íons Cu2+ e o AT. As remoções dos íons metálicos da solução aquosa, em quantidades de massa de adsorvente fixa, foram iguais a 0% (Co = 20 mg L-1 ) e 38% (Co = 1000 mg L-1 ) para os íons Cu2+ e 50 % (Co = 20 mg L-1 ) e 25% (Co = 1000 mg L-1 ) para os íons Zn2+, indicando que a capacidade de adsorção do adsorvente aumenta linearmente com o aumento da concentração dos íons metálicos. As isotermas de adsorção dos íons metálicos sugeriram que as adsorções dos íons metálicos nos PU-AT’s ocorrem em multi-sítios e que os sistemas PU-AT apresentam superfícies heterogêneas. A caracterização térmica permitiu confirmar a imobilização do AT nos PU’s, assim como, avaliar seu comportamento térmico. O sistema PU AT pode ser utilizado como método alternativo no pré-tratamento de ETAs e ETEs, nos casos em que houver altas concentrações de íon metálico, tendo em vista sua baixa eficiência em concentrações inferiores a 50 mg L-1 , no caso os íons Cu2+ e 20 mg L-1 , no caso os íons Zn2+.
Resumo em lingua estrangeira: The combination of different types of materials has been studied for improvement and acquisition of new properties, among the possible applications should be noted the use of adsorption systems for the removal of toxic metal ions and other pollutants in wastewater, thus enabling the it’s reuse. Some polymers, especially foams of polyurethanes (PUs) have been studied as adsorption systems, but not with satisfactory results for this purpose. In order to optimize the use of PUs, tannic acid (TA) immobilized on the PU was used, considering that the AT is a natural polyphenols present in the vegetable kingdom and has properties in its structure capable of complexion metals and macromolecules due to the presence groups for catechol’s. The objective of this study was to evaluate the ability of AT assets in PUs foams of plant origin (P-AT) adsorb on the metal ions Cu 2+ and Zn 2+ in aqueous system. For the preparation of the UP-AT system, PUs were immersed in aqueous solutions of AT 0.01 mol L-1 at different pH values (5, 7, 8 and 10) and contact times. PH changes, contact time and concentration of AT in the aqueous solution used, suggest hydrogen bonds and ion-dipole interactions with AT PU, encouraging restraint and efficiency of this system. The adsorption study ion Cu 2+ indicated partial desorption of AT immobilized on PU, due to the strong chemical interaction between Cu 2+ ions and AT. The removal of metal ions from the aqueous solution, fixed adsorbent mass quantity was equal to 0% (Co = 20 mg L-1) and 38% (Co = 1000 mg L-1 ) for Cu 2+ ions and 50% (Co = 20 mg L-1 ) and 25% (Co = 1000 mg L-1 ) for Zn 2+ ion, indicating that the adsorbent of the adsorption capacity increases linearly with the concentration of metal ions. The metal ions of adsorption isotherms suggested that the adsorption of metal ions in PU-AT's occur in multi-sites and the PU-AT systems have heterogeneous surfaces. The thermal characterizations confirmed the detention of the AT in PUs, as well as evaluate its thermal behavior. The PU-AT system can be used as a method for the pretreatment WTPs and STPs in cases where there are high concentrations of metal ion in view of its low efficiency in concentrations below 50 mg L-1, where the Cu 2+ ions and 20 mg L-1 , where the Zn 2+ ions.
Palavra-chave: Ácido tânico
Adsorção
Poliuretano
Cu 2+, Zn 2+
Palavra-chave em lingua estrangeira: Tannic acid
Adsorption
Polyurethane
Cu 2 2+, Zn 2+
CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade Federal de Mato Grosso
Sigla da instituição: UFMT CUC - Cuiabá
Departamento: Instituto de Ciências Exatas e da Terra (ICET)
Programa: Programa de Pós-Graduação em Química
Referência: Rodrigues, Aline Vieira. Estudo da imobilização do ácido tânico (AT) em espumas de poliuretano de origem vegetal (PU) para adsorção de íons Cu2+ e Zn2+ em meio aquoso. 2015. 66 f. Dissertação (Mestrado em Química) - Universidade Federal de Mato Grosso, Instituto de Ciências Exatas e da Terra, Cuiabá, 2016.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: http://ri.ufmt.br/handle/1/1578
Data defesa documento: 13-Mar-2015
Aparece na(s) coleção(ções):CUC - ICET - PPGQ - Dissertações de mestrado

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