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Título: Funcionalização da sílica com α e γ-ciclodextrinas e sua aplicação na área ambiental
Autor(es): Baracho, Raphaela do Vale
Orientador: Pinto, Luciana de Matos Alves
Membro da banca: Preté, Paulo Sérgio Castilho
Souza, Josefina Aparecida de
Área de concentração: Agroquímica
Assunto: Ciclodextrina
Descontaminação ambiental
Environmental decontamination
Textile dye
Corante têxtil
Data de Defesa: 26-Abr-2013
Data de publicação: 2013
Agência de Fomento: Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG)
Referência: BARACHO, R. do V. Funcionalização da sílica com α e γ-ciclodextrinas e sua aplicação na área ambiental. 2013. 69 p. Dissertação (Mestrado em Agroquímica)-Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2013.
Resumo: A modificação química da sílica gel tem recebido bastante atenção nos últimos tempos, visto que suas aplicações têm sido muito direcionadas a processos de adsorção e descontaminação ambiental. Com isso, a poluição química proveniente de despejos industriais e residenciais tem ameaçado os recursos hídricos disponíveis ao meio ambiente. A combinação entre as propriedades da sílica e das ciclodextrinas (CDs) possibilita a aplicação de ambas em processos de adsorção de corantes têxteis, pois estes efluentes coloridos contêm substâncias nocivas aos ecossistemas aquáticos, já que a pigmentação da água suprime a penetração da luz solar, reduzindo a atividade fotossintética. Neste trabalho propôs-se a preparação de materiais híbridos à base de sílica e de ciclodextrinas para aplicação como matriz no tratamento de efluentes. A funcionalização da CD à superfície da sílica foi realizada sob refluxo, por meio da utilização do ácido cítrico como agente ligante e do xilol como solvente. O material obtido foi caracterizado por métodos espectroscópicos, termogravimétricos, difratometria de raios x e análise elementar. A eficiência do produto na remoção de corante em meio aquoso foi avaliada tendo como molécula modelo o azul de metileno. Constatou-se que excelentes resultados de adsorção foram obtidos em ampla faixa de pH, tanto para a α quanto para a γ-CDSI. A adsorção do azul de metileno foi monitorada por meio de isotermas de solubilidade que indicaram uma boa capacidade máxima de adsorção, tanto para o material α-CDSI (qmáx= 201,613 mg g-1) quanto para o γ-CDSI (qmáx= 222,941 mg g-1) e cinéticas de adsorção que indicaram propriedades adsorventes bem interessantes para esses materiais, apontando a eficiência do processo em um curto intervalo de tempo. Por meio de um ajuste não linear, o modelo de isoterma que melhor se ajustou aos materiais produzidos foi o modelo de Langmuir, o qual apresentou os melhores coeficientes de correlação (r2). Os resultados obtidos mostraram que os materiais produzidos à base de ciclodextrinas têm potencial elevado para substituir outros adsorventes nos processos de remoção de corantes têxteis em solução aquosa, devido à facilidade na obtenção e de suas boas propriedades adsortivas.
The chemical modification of silica gel has received a great deal of attention lately, since its applications have been much directed towards processes of adsorption and environmental decontamination. Moreover, the chemical pollution coming from industrial and home wastes has endangered the water resources available to the environment. The combination between the properties of silica and cyclodextrins (CDs) enables the application of both in the processes of textile dyes adsorption, for these colored effluents contain substances harmful to the aquatic ecosystems, since the water pigmentation suppresses the penetration of sunlight, reducing the photosynthetic activity. The preparation of hybrid silica-and-cyclodextrin-based materials for application as a matrix in the effluent treatment is proposed in this work. The functionalization of CD to the silica surface was performed under reflux using citric acid as a binding agent and xylol as a solvent. The obtained material was characterized by spectroscopic, thermogravimetric, x-ray diffractometry and elementary analysis methods. The efficiency of the product in removing dye in aqueous medium was evaluated having methylene blue as the model molecule. The attainment of excellent results of adsorption was found in broad pH range for both α- and γ-CDSI materials. The adsorption of methylene blue was monitored by means of solubility isotherms which pointed out a good maximum adsorption capacity for both α-CDSI (qmáx= 201.613 mg g-1) and γ-CDSI (qmáx= 222.941 mg g-1) materials and adsorption kinetics which showed quite interesting adsorbent properties for those materials, pointing out the efficiency of the process in a short time interval. By means of a non-linear adjustment, the isotherm model which best adjusted to the produced materials was the Langmuir adsorption model, which presented the best correlation coefficients (r2). The obtained results showed that the materials produced on the basis of cyclodextrins have a high potential to replace other adsorbents in the processes of textile dyes removal in aqueous solution due to the ease in the attainment and because of their good adsorption properties.
Informações adicionais: Dissertação apresentada à Universidade Federal de Lavras, como parte das exigências do Programa de Pós-Graduação em Agroquímica, área de concentração em Agroquímica, para a obtenção do título de Mestre.
URI: http://repositorio.ufla.br/jspui/handle/1/863
Publicador: UNIVERSIDADE FEDERAL DE LAVRAS
Idioma: pt_BR
Aparece nas coleções: DQI - Agroquímica - Mestrado (Dissertações)

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