Physical-chemical study of effects of functional groups on adsorption of naphthalene and its derivatives onto high-density polyethylene microplastics
Fecha
2023-03-15Primeiro membro da banca
Mortari, Sérgio Roberto
Segundo membro da banca
Dotto, Guilherme Luiz
Metadatos
Mostrar el registro completo del ítemResumen
Os microplásticos (MP) têm recebido grande atenção devido aos resíduos
produzidos em massa lançados no meio ambiente. MP são ideais para aderir a poluentes
orgânicos que podem ser facilmente dispersos, oferecendo riscos à saúde humana. Além
disso, pouco foi relatado sobre como diferentes grupos funcionais em derivados de
hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPA) influenciam o comportamento de
adsorção em MP. Para entender melhor esse processo, os grupos metil (–CH3) e hidroxila
(–OH) foram selecionados e polietileno de alta densidade comercial e residual (PEAD, ≤
1mm) foram usados como adsorventes, e Naftaleno (Naf), 1-Metil-Naftaleno (Me-Naf) e
α-Naftol como adsorvatos. Os resultados mostraram comportamentos diferentes para
adsorvatos apolares e polares. Forças de dispersão foram o principal tipo de interação
entre PEAD e Naf/Me-Naf, enquanto forças dipolo-induzidas e ligações de hidrogênio
foram as principais interações envolvendo MP e compostos polares. Independente da
fonte de PEAD, Naf e Me-Naf possuem isoterma Tipo III, e α-Naftol apresenta isoterma
Tipo II. Naf e Me-Naf ajustados à isoterma de Freundlich com um processo desfavorável
(n = 2,12 e 1,11; 1,87 e 1,31, respectivamente), com valores positivos de 𝛥𝐻° (50 e 77,17;
66 e 64,63 kJ mol−1
) e 𝛥𝑆° (0,070 e 0,0145; 0,122 e 0,103 kJ mol−1
) para MP comercial
e de residual, respectivamente. Além disso, a isoterma de adsorção de α-Naftol em PEAD
comercial e residual ajustada ao modelo de Langmuir (𝑄𝑚𝑎𝑥= 42,5 e 27,2 µmol g−1
,
respectivamente), apresentando valores negativos de 𝛥𝐻° (−43,71 e −44,10 kJ mol−1
) e
𝛥𝑆° (−0,037 e −0,025 kJ mol−1
). O estudo da cinética de adsorção apresenta um modelo
não linear de pseudo-segunda ordem para todos os casos. Os valores de 𝐾2 seguem a
ordem Me-Naf > Naf > α-Naftol em ambos MP. Portanto, este estudo experimental
fornece novos insights sobre a afinidade de derivados de HPA para uma classe específica
de MP, ajudando a entender o destino ambiental de MP residual e poluentes orgânicos.
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