Síntese de compósitos magnéticos ferrita/quitosana para adsorção de corantes e fármacos
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Data
2019-03-08Autor
Santos, Juliana Machado Nascimento dos 
Primeiro orientador
Dotto, Guilherme Luiz
Primeiro membro da banca
Rosa, Gabriela Silveira da
Segundo membro da banca
Mallmann, Evandro Stoffels
Metadata
Mostrar registro completoResumo
A água é um bem natural fundamental à manutenção de qualquer forma de vida existente e como tal deve ser preservada. Desenvolver e aprimorar tecnologias que promovam o tratamento eficiente de efluentes, evitando que moléculas contaminantes cheguem aos corpos hídricos, é contribuir para que essa preservação ocorra. Neste estudo, compósitos adsorventes com propriedades magnéticas, CoFe2O4/quitosana e ZnFe2O4/quitosana, foram produzidos sem qualquer etapa de calcinação e empregados na adsorção do corante azul indigotina (IBD) e do fármaco diclofenaco de potássio (DCF). As análises de FT-IR, DRX, BET, MEV, EDS e VSM, realizadas com o intuito de caracterizar estes compósitos, indicaram que as partículas são formadas por um núcleo de ferrita revestido externamente por uma camada de quitosana. Os resultados do VSM indicaram que um campo magnético simples é suficiente para promover a separação sólido/líquido após o processo de adsorção. O compósito magnético CoFe2O4/quitosana foi um excelente adsorvente para remover o corante IBD. Ao adotar pH inicial 3 e dosagem de adsorvente de 0,75 g L-1, o equilíbrio de adsorção foi atingido em apenas 15 min de operação. A capacidade máxima de adsorção, estimada pelo modelo de Langmuir, foi de 380,8 mg g–1, a 328 K. Do ponto de vista termodinâmico, a adsorção de IBD, utilizando o CoFe2O4/quitosana, foi um processo espontâneo, favorável e endotérmico. A adsorção de DCF em ZnFe2O4/quitosana também foi um processo rápido, favorecido quando adotados 0,2 g L-1 como dosagem de adsorvente e pH inicial 4, atingindo o equilíbrio em 20 min. As isotermas de equilíbrio em forma de S, que indicam uma adsorção cooperativa, foram preditas de forma consistente pelo modelo multicamadas de BET em fase líquida. A adsorção de DCF foi um processo exotérmico, espontâneo e favorável, principalmente a 298 K, onde foram observados maiores valores de capacidade de adsorção (188 mg g–1). O compósito adsorvente ZnFe2O4/quitosana apresentou potencial de reutilização, mantendo a capacidade de adsorção original, durante quatro bateladas. A metodologia de síntese proposta por este trabalho é simples, não requer a utilização de equipamentos rebuscados, tampouco demanda condições operacionais de temperatura alta ou atmosfera controlada para evitar a oxidação dos materiais. Quando aliada às cinéticas rápidas e elevadas capacidades de adsorção verificadas, faz dos compósitos magnéticos adsorventes formados, uma alternativa viável e eficiente para a adsorção de corantes e fármacos em solução.
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