Materiais híbridos siloxano-poliéter para adsorção de azul de metileno

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dc.contributor.advisorSantilli, Celso Valentim [UNESP]
dc.contributor.authorHernández Bermúdez, Yanisleidys [UNESP]
dc.contributor.institutionUniversidade Estadual Paulista (Unesp)
dc.date.accessioned2017-11-08T18:45:01Z
dc.date.available2017-11-08T18:45:01Z
dc.date.issued2017-10-10
dc.description.abstractOs materiais híbridos da família ureasil-polióxido de etileno (U-POE) são eficientes adsorventes de corantes aniônicos e praticamente não adsorvem corantes catiônicos tais como o azul de metileno (AM), enquanto a argila montmorilonita (MMT) é um eficiente adsorvente de corantes catiônicos. Esta tese tem como objetivo demonstrar a viabilidade de ampliar a capacidade adsorvente desses materiais a partir da incorporação da argila (MMT) no híbrido U-POE de massa molecular 1900 g mol-1. Como resultado das reações de hidrólise e policondensação envolvidas no processo sol-gel, foi obtido o nanocompósito ureasil-polióxido de etileno/montmorilonita (U-POE/MMT). Os materiais antes e depois da adsorção foram caraterizados por Espectroscopia vibracional no Infravermelho (FTIR), Difração de Raios X (DRX), Espectrofotometria Ultravioleta–Visível (UV-vis), Espectroscopia de Ressonância Magnética Nuclear (RMN), Análise Termogravimétrica (TG) e Espalhamento de Raios X a Baixo Ângulo (SAXS). A intercalação do U-POE entre as plaquetas da argila do nanocompósito foi evidenciada a partir das mudanças da posição do pico (001) nos difratogramas de raios X e confirmada pelas técnicas de SAXS e MEV. Os espectros de FTIR indicaram a existência de interações entre as moléculas do corante e as camadas da argila. As medidas de SAXS durante a adsorção de AM pelo U-POE/MMT mostraram uma diminuição da área e um aumento da largura a meia altura do pico 001 da MMT, indicando que a absorção de água causou uma redução do tamanho dos cristalitos da MMT. Além disso, foi evidenciado por SAXS o comportamento reversível da nanoestrutura do híbrido U-POE, expansão durante o intumescimento em água e retração durante a secagem sob fluxo de N2. A partir das análises quantitativas dos espectros no UV-vis foi possível acompanhar a cinética da adsorção de AM. As curvas cinéticas seguiram o modelo de pseudo-primeira ordem e a capacidade de adsorção no equilíbrio seguiu o modelo de Langmuir. Os parâmetros termodinâmicos mostraram que o processo de adsorção é espontâneo e endotérmico. Portanto, os nanocompósitos apresentaram várias propriedades que demonstram o seu potencial como adsorvente de corantes em águas residuais.pt
dc.description.abstractPolyethylene oxide (PEO)-siloxane hybrid materials are efficient to adsorb anionic dyes from water solution, but it does not have the capacity to remove cationic dyes. By contrast, montmorillonite (MMT) clay is efficient to adsorb cationic dyes as methylene blue (MB). With the objective to extend the POE-siloxane hybrid adsorption properties, MMT was incorporated into the hybrid matrix to design a novel hybrid-MMT nanocomposite. The hybrid-MMT nanocomposite was obtained by the sol-gel process. The structural characteristic of the nanocomposite was studied by Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), X-Ray Diffraction (XRD), Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy (RNM), UV-vis Spectroscopy, Thermogravimetric Analysis (TG) and Small Angle X-ray Scattering (SAXS). XRD results evidenced the intercalation of the U-POE in the galleries of the silicate layers. FTIR results indicated strong interactions between MB dye and the layers of clay silicates. The time resolved SAXS during the MB adsorption showed a decrease of the MMT peak area and an increase of its half-width, indicating that the water uptake during dye adsorption caused a reduction of the MMT crystallite size. The reversible behavior of the U-POE hybrid nanostructure during the swellings -shrinkage in water and N2 flow was observed. UV-vis adsorption experiments showed that the kinetics of AM adsorption follows a pseudo-first-order reaction rate and steady state equilibrium adsorption capacity follows the Langmuir model. The thermodynamic parameters showed that the adsorption process is spontaneous and endothermic. The results obtained attested that the nanocomposites are potentially applicable as adsorbents of dyes from contaminated waters.pt
dc.description.sponsorshipAsociación Universitaria Iberoamericana de Postgrado (AIUP)
dc.identifier.aleph000893932
dc.identifier.capes33004030072P8
dc.identifier.lattes5584298681870865
dc.identifier.orcid0000-0002-8356-8093
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11449/152057
dc.language.isopor
dc.publisherUniversidade Estadual Paulista (Unesp)
dc.rights.accessRightsAcesso aberto
dc.subjectUreasil-polióxido de etilenopt
dc.subjectMontmorilonitapt
dc.subjectNanocompósitopt
dc.subjectCorantept
dc.subjectAdsorçãopt
dc.subjectDescontaminação das águaspt
dc.subjectPolyethylene oxide-siloxanept
dc.subjectMontmorillonitept
dc.subjectNanocompositept
dc.subjectDyept
dc.subjectAdsorptionpt
dc.subjectWater decontaminationpt
dc.titleMateriais híbridos siloxano-poliéter para adsorção de azul de metilenopt
dc.title.alternativeSiloxane-polyether hybrid materials for adsorption of methylene bluept
dc.typeTese de doutorado
unesp.advisor.lattes5584298681870865
unesp.advisor.orcid0000-0002-8356-8093
unesp.campusUniversidade Estadual Paulista (Unesp), Instituto de Química, Araraquarapt
unesp.embargo24 meses após a data da defesapt
unesp.graduateProgramQuímica - IQpt
unesp.knowledgeAreaMateriaispt
unesp.researchAreaMateriais híbridos, método sol-gel, argila, adsorção de corantes.pt

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