Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/1843/36165
Type: Dissertação
Title: Síntese de geopolímeros a partir da caulinita, metacaulinita e espodumênio e sua aplicação como adsorvente de amoxicilina
Authors: Ana Luisa Abrantes Simões
First Advisor: Maria Helena Araujo
First Co-advisor: Sara Silveira Vieira
First Referee: Ana Paula de Carvalho Teixeira
Second Referee: Fernando Soares Lameiras
Third Referee: Guilherme Ferreira de Lima
Abstract: Nesse trabalho foram sintetizados geopolímeros a partir de 3 diferentes precursores: caulinita, metacaulinita e espodumênio. Para a caulinita e metacaulinita, a síntese dos geopolímeros se deu a partir da utilização de solução de hidróxido de sódio 11,75 M e do agente direcionador de estrutura brometo de hexadeciltrimetilamônio (CTAB) nas porcentagens de 0, 10, 20 e 30% m/m. O tempo de cura foi de 5 dias e posteriormente os materiais foram secos em estufa à 80 °C por 3 horas. Para o espodumênio, realizou-se a síntese hidrotérmica com solução de hidróxido de sódio 19,58 M em temperatura de 200 °C por 24 horas. Após esse período, o material foi seco em estufa por 17 horas. No caso do espodumênio, verificou-se que esse material não é adequado para a produção de geopolímero sem tratamento prévio, uma vez que, por conta da sua estabilidade, não foi possível promover a quebra de sua estrutura utilizando apenas a solução básica, e a utilização do tratamento hidrotérmico favoreceu a formação de outros produtos que não o geopolímero. No caso da caulinita e da metacaulinita, ambas possuíam uma grande quantidade de quartzo, como pôde ser comprovado pelas análises de termogravimetria, fluorescência de raios X e difração de raios X realizadas, o que impediu que a reação de geopolimerização acontecesse em grande extensão, como pôde ser observado pela permanência dos picos relativos ao quartzo nos difratogramas dos materiais geopoliméricos. Esses sistemas também apresentaram a formação de sodalita. Os geopolímeros sintetizados apresentaram valores pequenos de área superficial – entre 4 e 12 m2 g-1, mas foi possível verificar que a presença de CTAB influenciou no diâmetro dos poros formados, deslocando-os para valores um pouco maiores e provocando maior uniformização em torno desses diâmetros. De forma geral, verificou-se que, mesmo sendo bastante heterogêneos, os materiais sintetizados a partir da caulinita e da metacaulinita apresentam resultados bastante promissores como agentes adsorventes para a amoxicilina, com destaque para o Geo20 (geopolímero de caulinita com 20% m/m de CTAB) que apresentou qmáx = 199 mg g-1.
Abstract: In this work, geopolymers were synthesized from 3 different precursors: kaolinite, metakaolinite and spodumene. For kaolinite and metakaolinite, the synthesis of the geopolymers took place using a 11.75 M sodium hydroxide solution and the structure-directing agent hexadecyltrimethylammonium bromide (CTAB) in percentages of 0, 10, 20 and 30 wt%. Curing time was 5 days and then the materials were dried in an oven at 80 °C for 24 hours. For spodumene, a hydrothermal synthesis was carried out with a 19.58 M sodium hydroxide solution at a temperature of 200 °C for 3 hours. After this period, the material was dried in an oven for 17 hours. In the case of spodumene, it was found that this material is not suitable to produce geopolymer without previous treatment, since, due to its stability, it was not possible to promote the breakdown of its structure using only the basic solution, and the use of hydrothermal treatment favored the formation of products other than geopolymer. In the case of kaolinite and metakaolinite, both had a large amount of quartz, as evidenced by the thermogravietry, X-ray fluorescence and X-ray diffraction analyses carried out, which prevented the geopolymerization reaction from happening to a great extent, as could be seen by the permanence of peaks related to quartz in the diffractograms of geopolymeric materials. These systems also presented sodalite formation. The geopolymers synthesized showed small values of superficial area – between 4 and 12 m2 g-1, but it was possible to verify that the presence of CTAB influenced the diameter of the pores formed, moving them to slightly larger values and also causing greater uniformity around the diameters. In general, it was found that despite being quite heterogeneous, the materials synthesized from kaolinite and metakaolinite show very promising results as adsorbent agents for amoxicillin, with emphasis on Geo20 (kaolinite geopolymer with 20 wt% CTAB), which presented qmax = 199 mg g-1.
Subject: Química inorgânica
Caulinita
Adsorção
Antibióticos
Termogravimetria
Fluorescência de raio X
Raios X - Difração
Polimerização
language: por
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Minas Gerais
Publisher Initials: UFMG
metadata.dc.publisher.department: ICX - DEPARTAMENTO DE QUÍMICA
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Química
Rights: Acesso Aberto
metadata.dc.rights.uri: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/pt/
URI: http://hdl.handle.net/1843/36165
Issue Date: 26-Apr-2021
Appears in Collections:Dissertações de Mestrado

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
Dissertacao_versao_final_para_repositorio.pdf1.93 MBAdobe PDFView/Open


This item is licensed under a Creative Commons License Creative Commons