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http://hdl.handle.net/1843/SFSA-AY8U5V| Type: | Dissertação de Mestrado |
| Title: | Desenvolvimento de um novo nanomaterial incorporado com bixina: uma abordagem sustentável para remoção de corantes em matrizes aquosas |
| Authors: | Junielly Tomaz Domingues |
| First Advisor: | Guilherme Dias Rodrigues |
| First Co-advisor: | Ricardo Mathias Orlando |
| First Referee: | Renata Pereira Lopes Moreira |
| Second Referee: | Ana Paula de Carvalho Teixeira |
| Abstract: | Uma tecnologia ambientalmente segura para remoção dos corantes verde brilhante e azul de metileno foi desenvolvida. Um novo material adsorvente nanoestruturado composto do polímero policraprolactona (8,00% m/v) e de bixina, na proporção de 10,0% (m/v) em relação ao polímero e de um suporte metálico foi fabricado utilizando a técnica de eletrofiação e posteriormente aplicado para remoção dos corantes verde brilhante e azul de metileno. A melhor condição de sorção foi obtida avaliando o tempo de deposição das nanofibras sobre o suporte (20, 40, 60, 70, 80 e 120 minutos), as dimensões do suporte depositado com nanofibras (2,6 x 1,4, 2,6 x 2,0, 2,6 x 2,6, 2,6 x 3,2 e 2,6 x 3,8 cm x cm), a temperatura durante o processo (15,0; 25,0; 35,0 e 45,0 ºC), o pH do meio reacional (2,00; 4,00; 6,00; 8,00 e 10,0), a cinética e a isoterma de adsorção. A maior porcentagem de remoção dos corantes foi obtida utilizando soluções na concentração de 20,0 mg kg-1, em pH = 6,00, a temperatura ambiente (25,0 ºC) aplicando as nanofibras de PCL incorporadas com bixina depositadas sobre cada face do suporte de aço inoxidável durante 80 minutos. Uma remoção aproximada para o verde brilhante e azul de metileno de 96,0% e 70,0% foi obtida, respectivamente. A cinética de adsorção obtida foi rápida, alcançando o equilíbrio de adsorção em 2 horas de contato do analito com o adsorvente e o modelo cinético que melhor se ajustou aos dados foi o de pseudo-segunda ordem. A sorção dos corantes demonstrou ser influenciada pela presença de alguns sais, causando possíveis modificações na estabilidade do material e sugerindo que o processo ocorre por troca iônica. Além disso, os nanofibras de PCL e bixina foram aplicadas para remoção de corantes em efluentes têxteis, matriz que não favoreceu a sorção, em matrizes receptoras do efluente têxtil bruto e em água de criação de peixes e camarões, nas quais o material demonstrou ser um adsorvente promissor com características interessantes, como sua falta de toxicidade. |
| Abstract: | An environmentally safe technology was developed for the removal of brilliant green and methylene blue dyes. A new nanostructured adsorbent material composed of polycaprolactone polymer (8.00% w/v) and bixin, at a ratio of 10.0% (w/v) in relation to the polymer and the metallic support was manufactured using an electrospinning technical and it was applied to the removal of dyes. The best sorption condition was obtained evaluating the deposition nanofibers time on the support (20, 40, 60, 70, 80 e 120 minutes), the support dimensions deposited with nanofibers (2.6 x 1.4, 2.6 x 2.0, 2.6 x 2.6, 2.6 x 3.2 e 2.6 x 3.8 cm x cm), the temperature during the adsorption process (15.0; 25.0; 35.0 e 45.0 ºC), the pH reactive medium (2.00; 4.00; 6.00; 8.00 e 10.0), adsorptionkinect and adsorption isotherm. The highest removal percentage of dyes was obtained using solutions at the concentration of 20.0 mg kg-1, pH = 6.00 at room temperature (25.0 ºC) applying the PCL nanofibers incorporated with bixin deposited on each face of the stainless-steel holder for 80 minutes. An approximate removal to brilliant green andmethylene blue obtained was equal to 96.0% and 70.0%, respectively. The adsorption kinect observed was fast, reaching the adsorption equilibrium in 2 hours of analyte contact with the adsorbent and the kinect model that best adjusted to the date was pseudo-second order model. The dyes sorption showed to be influenced by the presence of some salts, causing possible modifications in the stability of the material and suggesting the process occurs by ion exchange mechanism. In addition, PCL and bixin nanofibers were applied for dye removal in textile effluents, which did not favor sorption, in matrices receiving the raw textile effluent and in fish-breeding and shrimp-breeding water, in which thematerial was shown to be a promising adsorbent with interesting characteristics, such as its lack of toxicity. |
| Subject: | Aquicultura Química analítica Corantes Águas residuais Aspectos ambientais Adsorção Fibras Nanotecnologia |
| language: | Português |
| Publisher: | Universidade Federal de Minas Gerais |
| Publisher Initials: | UFMG |
| Rights: | Acesso Aberto |
| URI: | http://hdl.handle.net/1843/SFSA-AY8U5V |
| Issue Date: | 19-Feb-2018 |
| Appears in Collections: | Dissertações de Mestrado |
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