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Dissertação de Mestrado
DOI
10.11606/D.85.2007.tde-29092009-134129
Documento
Autor
Nome completo
Luiz Claudio Barbosa Stopa
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2007
Orientador
Banca examinadora
Yamaura, Mitiko (Presidente)
Abrão, Alcídio
Morita, Dione Mari
Título em português
Quitosana magnética para remoção de urânio (VI)
Palavras-chave em português
adsorção
íons uranilo
nanopartículas de magnetita
quitosana
Resumo em português
A quitosana, um poliaminossacarídeo formado por unidades repetidas de D-glucosamina, é derivada da quitina pela retirada do grupo acetila. Apresenta propriedades iônicas favoráveis agindo como quelante, sendo considerado um removedor de contaminantes de águas residuárias. Possui ampla bioatividade, ou seja, é biocompatível, biodegradável, bioadesivo e biossorvente. A quitosana interage por ligações intramoleculares por meio de seus grupos ativos com outras substâncias, pode revestir materiais magnéticos como as nanopartículas superparamagnéticas de magnetita, produzindo um conjugado polímero-magnetita. Materiais superparamagnéticos são susceptíveis ao campo magnético, assim estas partículas podem ser atraídas e agrupadas por aplicação de um campo magnético e como não retêm a magnetização, podem ser desagrupadas e reutilizadas em processos para remoção de contaminantes de rejeitos aquosos. No presente trabalho, preparam-se as partículas magnéticas de magnetita revestidas e funcionalizadas com quitosana (PMQ). O pó de PMQ exibiu uma resposta magnética de atração intensa na presença de um campo magnético sem, contudo tornar-se magnético, um comportamento típico de material superparamagnético. Foi caracterizado por espectrometria de infravermelho por transformada de Fourier e medidas de magnetização. Avaliou-se o seu desempenho de adsorção de urânio (VI), na forma de íon uranilo UO2 2+, com relação às influências da dose, velocidade de agitação, do pH, do tempo de equilíbrio e estudaram-se as isotermas de adsorção bem como o comportamento de dessorção com os íons de carbonato e oxalato. Constatou-se que a melhor remoção ocorreu em pH 5 e que o aumento da dose aumenta a remoção, tornando-se constante acima de 20 g.L-1. Na cinética de adsorção, o tempo para atingir o equilíbrio foi de 20 minutos. O modelo de isoterma que melhor se aplicou aos dados experimentais de adsorção de UO2 2+ foi de Langmuir, sendo a capacidade máxima de adsorção encontrada igual a 41,7 mg.g-1. Do estudo de dessorção com os íons carbonato verificou-se uma recuperação de 94% de UO2 2+ do PMQ contra 49,9% com ío
Título em inglês
MAGNETIC CHITOSAN FOR REMOVAL OF URANIUM (VI)
Palavras-chave em inglês
adsorção
íons uranilo
nanopartículas de magnetita
quitosana
Resumo em inglês
The chitosan, an aminopolysaccharide formed for repeated units of Dglucosamine, is a deacetylation product of chitin. It presents favorable ionic properties acting as chelant, being considered a removing ionic of contaminants from water effluents. It has ample bioactivity, that is, is biocompatible, biodegradable, bioadesive and biosorbent. The chitosan interacts for crosslinked by means of its active groups with other substances, can still coat superparamagnetic materials as magnetite nanoparticles producing one conjugated polymer-magnetite. Superparamagnetic materials are susceptible for the magnetic field, thus these particles can be attracted and grouped by a magnetic field and as they do not hold back the magnetization, they can be disagrouped and reused in processes for removal of contaminants from industrial effluents and waste water. The present work consisted of preparing coated magnetic magnetite particles with chitosan (PMQ). The PMQ powder has showed a magnetic response of intense attraction in the presence of a magnetic field without however becoming magnetic, a typical behavior of superparamagnetic material. It was characterized by Fourier transform infrared spectrometry and measurements of magnetization. Its performance of Uranium (VI) adsorption as uranyl species, UO2 2+, was evaluated with regard to the influence of adsorbent dose, speed of agitation, pH, the contact time and had studied the isotherms of adsorption as well as the behavior of desorption using ions of carbonate and oxalate. The optimal pH to the best removal occurred in pH 5 and that the increase of the dose increases the removal, becoming constant above of 20 g.L-1. In the kinetic study the equilibrium was achieved after 20 minutes. The results of equilibrium isotherm agreed well with the Langmuir model, being the maximum adsorption capacity equal 41.7 mg.g-1. In the desorption studies were verified 94% of UO2 2+ recovered with carbonate ion and 49.9% with oxalate ion.
 
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LuizClaudioBarbosaStopa.pdf (1,002.41 Kbytes)
Data de Publicação
2009-10-07
 
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