Desenvolvimento de nanofibras a partir de polímeros reciclados para remoção de metais pesados
Fecha
2023-08-17Primeiro coorientador
Bertuol, Daniel Assumpção
Primeiro membro da banca
Cancelier, Adriano
Segundo membro da banca
Missau, Juliano
Terceiro membro da banca
Reisdörfer, Gustavo
Quarto membro da banca
Aguiar, Mônica Lopes
Metadatos
Mostrar el registro completo del ítemResumen
A contaminação de recursos hídricos por metais pesados e a vasta geração de resíduos poliméricos são problemas agravantes da sociedade atual, capazes de causar impactos diversos e severos para o meio ambiente e a saúde humana. Desta forma, alternativas de remoção de metais pesados de meios aquosos e formas de reaproveitar os resíduos poliméricos possuem grande importância. Este trabalho abrange dois artigos produzidos sobre o desenvolvimento de nanofibras poliméricas modificadas para remoção de metais pesados de soluções aquosas. No primeiro artigo, nanofibras de poliestireno expandido (EPS) reciclado foram produzidas a partir do método de centrifugal spinning e modificadas com quitosana (CS), gerando nanofibras denominadas EPS/CS. As nanofibras de EPS/CS foram caracterizadas por microscopia eletrônica de varredura (MEV), análise termogravimétrica (TGA) e espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier (FTIR). Os resultados das caracterizações apontaram que as nanofibras EPS/CS apresentaram diâmetro médio de 806 nm além de grupos funcionais importantes na adsorção de chumbo(II). Experimentos de adsorção de chumbo(II) foram realizados com estas nanofibras, incluindo efeito do pH, cinética de adsorção, isotermas de equilíbrio e testes de regeneração. Os resultados apontaram que o aumento de pH até 6 favoreceu a remoção de chumbo(II). O modelo de pseudo-segunda ordem melhor se ajustou aos dados cinéticos, enquanto o modelo de Aranovich-Donohue melhor descreveu os dados de equilíbrio, com as nanofibras apresentando capacidade de adsorção máxima de 137,35 mg g-1. Os parâmetros termodinâmicos apontaram um processo espontâneo, favorável e endotérmico. Após quatro ciclos, as nanofibras mantiveram 63,04% de sua capacidade original de adsorção. No segundo artigo deste trabalho, nanofibras de polietileno tereftalato (PET) reciclado foram produzidas a partir do método de centrifugal spinning e modificadas com tanino (TN), gerando nanofibras denominadas PET/TN. Após uma etapa de crosslinking com glutaraldeído, as nanofibras de PET/TN foram também caracterizadas por MEV, TGA e FTIR. Os resultados das caracterizações apontaram que as nanofibras PET/TN apresentaram diâmetro médio de 188 nm além de grupos funcionais cruciais para adsorção de chumbo(II). Experimentos de adsorção de chumbo(II) também foram realizados com estas nanofibras, incluindo o efeito do pH, a cinética de adsorção, as isotermas de equilíbrio e os testes de regeneração. Os resultados apontaram que o aumento de pH até 6 favoreceu a remoção de chumbo(II). O modelo de pseudo-primeira ordem ajustou-se melhor aos dados cinéticos, enquanto o modelo de Sips descreveu de forma mais precisa os dados de equilíbrio, com as nanofibras apresentando capacidade de adsorção máxima de 350,81 mg g-1. Os parâmetros termodinâmicos apontaram um processo espontâneo, favorável e endotérmico. Após quatro ciclos, as nanofibras preservaram 45,20% de sua capacidade original de adsorção. Os resultados de ambos os artigos apontam as nanofibras de polímero reciclado como excelentes alternativas à adsorção de chumbo(II), além de reduzirem a disposição de resíduos poliméricos no meio ambiente gerando nanomateriais de alto valor agregado.
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