dc.creator | Schio, Rejiane da Rosa | |
dc.date.accessioned | 2024-02-27T10:48:58Z | |
dc.date.available | 2024-02-27T10:48:58Z | |
dc.date.issued | 2023-12-18 | |
dc.identifier.uri | http://repositorio.ufsm.br/handle/1/31565 | |
dc.description.abstract | The large consumption of water and the generation of colored effluents in industrial processes raise concerns regarding the pollution of water bodies. Containing this environmental pollution is one of the great challenges of modern society. Among the technologies used to treat colored effluents, adsorption stands out, which, combined with the use of adsorbents developed from natural sources, becomes an even more attractive technique. In this study, Luffa cylindrica (LC), a lignocellulosic material coveted for its versatility, was investigated to immobilize cross-linked chitosan and remove red dye 40 from aqueous solutions. The bioadsorbents were developed with different concentrations of chitosan (1%, 3% and 5% (m v-1)) and crosslinked agents (0.5%, 1.0% and 1.5% (v v-1))). The crosslinked agents studied were glutaraldehyde and epichlorohydrin as they behave differently with chitosan. And so, it resulted in LC with chitosan cross-linked with glutaraldehyde (LCsG) and LC with chitosan cross-linked with epichlorohydrin (LCsE). These materials were characterized regarding their physicochemical properties and then applied for adsorption studies. The characterizations demonstrated that LCsG and LCsE are amorphous materials, with irregular fibrous surfaces, very favorable for the adsorption process. The vibrational spectra showed that the chitosan successfully adhered to the Luffa surface and indicated that the cross-linking process took place for both cross-linking agents. The results regarding the degree of swelling and degree of crosslinking corroborated the assessment of the biosponge's adsorptive potential. Adsorption studies for red 40 removal were favored at pH 2. The pseudo-second order and Sips models satisfactorily represented the kinetic and isothermal data. Furthermore, the adsorption process was indicated to be spontaneous and endothermic. The maximum adsorption capacities were 77.66 mg g-1 for LC/CS/GLUT and 43.01 mg g-1 for LC/CS/EPIC. Furthermore, when reused, the adsorbents remained at about 70% of their original capacities after six adsorption cycles. In conclusion, materials prepared from Luffa cylindrica with chitosan resulted in promising natural adsorbents. Luffa cylindrica served as an excellent support for chitosan, resulting in an attractive adsorbent, with good adsorption potential and low cost. | eng |
dc.description.sponsorship | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES | por |
dc.language | por | por |
dc.publisher | Universidade Federal de Santa Maria | por |
dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International | * |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ | * |
dc.subject | Bucha vegetal | por |
dc.subject | Reticulação | por |
dc.subject | Remoção | por |
dc.subject | Corante | por |
dc.subject | Vegetable loofah | eng |
dc.subject | Crosslinking | eng |
dc.subject | Removal | eng |
dc.subject | Dye | eng |
dc.title | Desenvolvimento de esponjas de luffa cylindrica com quitosana para adsorção do corante vermelho 40 | por |
dc.title.alternative | Development of luffa cylindrica sponges with chitosan for adsorption of red dye 40 | eng |
dc.type | Tese | por |
dc.description.resumo | O grande consumo de água e a geração de efluentes coloridos nos processos industriais geram preocupação no que diz respeito à poluição de corpos hídricos. A contenção dessa poluição ambiental é um dos grandes desafios da sociedade moderna. Dentre as tecnologias utilizadas para o tratamento de efluentes coloridos, se destaca a adsorção, que somada a utilização de adsorventes desenvolvidos a partir de precursores naturais, se torna uma técnica ainda mais atrativa. Nesse estudo, a Luffa cylindrica (LC), um material lignocelulósico cobiçado por sua versatilidade, foi investigada para imobilizar a quitosana reticulada e remover o corante vermelho 40 de soluções aquosas. Os bioadsorventes foram desenvolvidos com diferentes concentrações de quitosana (1%, 3% e 5% (m v-1)) e agentes de reticulação (0,5%, 1,0% e 1,5% (v v-1))). Os agentes de reticulação estudados foram o glutaraldeido e a epicloridrina por se comportarem de formas distintas com a quitosana. E assim, resultou na LC com quitosana reticulada com glutaraldeido (LCsG) e LC com quitosana reticulada com epicloridrina (LCsE). Esses materiais foram caracterizados quanto as suas propriedades físico-químicas e em seguida aplicados para os estudos de adsorção. As caracterizações demonstraram que a LCsG e LCsE são materiais amorfos, com superfície fibrosa irregulares, muito favoráveis para o processo de adsorção. Os espectros vibracionais mostraram que a quitosana aderiu com sucesso na superfície da Luffa e indicaram que o processo de reticulação aconteceu para ambos os agentes de reticulação. Os resultados referentes ao grau de intumescimento e grau de reticulação corroboraram com a avaliação do potencial adsortivo da bioesponja. Os estudos de adsorção para remoção do vermelho 40 foram favorecidos em pH 2. Os modelos de pseudo-segunda ordem e Sips representaram de forma satisfatória os dados cinéticos e isotérmicos. Além disso, o processo de adsorção indicou ser espontâneo e endotérmico. As capacidades máximas de adsorção foram de 77,66 mg g-1 para a LC/CS/GLUT e 43,01 mg g-1 para a LC/CS/EPIC. Além disso, quando reutilizados, os adsorventes permaneceram em cerca de 70% das suas capacidades originais após seis ciclos de adsorção. Em conclusão, os materiais preparados a partir de Luffa cylindrica com quitosana resultaram em promissores adsorventes naturais. A Luffa cylindrica serviu como um excelente suporte para quitosana, resultando em um adsorvente atrativo, com bom potencial de adsorção e de baixo custo. | por |
dc.contributor.advisor1 | Dotto, Guilherme Luiz | |
dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/5412544199323879 | por |
dc.contributor.advisor-co1 | Mallmann, Evandro Stoffels | |
dc.contributor.referee1 | Carvalho Collazzo, Gabriela | |
dc.contributor.referee2 | Rosa, Gabriela Silveira da | |
dc.contributor.referee3 | Santos, Jaqueline Pozzada dos | |
dc.contributor.referee4 | Cadaval Junior, Tito Roberto Sant'Anna | |
dc.creator.Lattes | http://lattes.cnpq.br/6427595655140669 | por |
dc.publisher.country | Brasil | por |
dc.publisher.department | Engenharia Química | por |
dc.publisher.initials | UFSM | por |
dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química | por |
dc.subject.cnpq | CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA | por |
dc.publisher.unidade | Centro de Tecnologia | por |