Desenvolvimento de nanopartículas de óxido de ferro revestidas com glicerol funcionalizado e sua aplicação em remoção de óleos em superfície aquosa

• Ano de defesa: 2016
• Autor(a) principal: Dutra, Gabriel Victor Simões
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual de Goiás; UEG ::Coordenação de Mestrado Ciências Moleculares; Brasil; UEG; Programa de Pós-Graduação Stricto sensu em Ciências Moleculares
• Palavras-chave em Português: Óxido de ferro; Glicerol; Reação de esterificação; Superhidrofóbico; Remoção de óleos; Iron oxide; Glycerol; Esterification reaction; Superhydrophobic; Remove oil; CIENCIAS EXATAS E DA TERRA; QUIMICA::FISICO-QUIMICA
• Link de acesso: http://www.bdtd.ueg.br/handle/tede/693

As nanopartículas de óxido de ferro possuem altos valores de magnetização de saturação, são biocompatíveis, apresentam baixa toxicidade e suas superfícies são facilmente modificadas pela inserção de grupos funcionais, tais como ácidos carboxílicos, tensoativos e polímeros. O uso de nanopartículas funcionalizadas com moléculas de glicerol que foram modificadas através de reação de esterificação com ácido monocarboxílico é proposto, neste trabalho, visando sua aplicação na remoção de óleos em superfícies aquosa. As partículas de óxido de ferro foram preparadas pelo método de coprecipitação por hidrólise alcalina de íons Fe2+ e Fe3+ em meio aquoso. O precursor utilizado no revestimento foi obtido a partir da funcionalização do glicerol com ácido esteárico através de reação de condensação. O revestimento das superfícies dos óxidos de ferro magnético foi realizado através de dois procedimentos distintos: (i) adição do glicerol funcionalizado à suspensão aquosa das partículas de óxido de ferro purificadas; e (ii) preparação, purificação e secagem das partículas de óxido de ferro, e posterior mistura com glicerol funcionalizado em isopropanol. O glicerol funcionalizado foi caracterizado por espectroscopia vibracional na região do infravermelho (FTIR), análise termogravimétrica (TG) e ressonância magnética nuclear de hidrogênio (RMN 1H) e carbono (RMN 13C) e as partículas de óxido de ferro foram caracterizadas por FTIR, TG, difração de raios X (DRX), espectroscopia Mössbauer, magnetometria de amostra vibrante (VSM), microscopia eletrônica de transmissão (MET), medidas de ângulo de contato e composição química por titulação potenciométrica. Os resultados obtidos através das caracterizações evidenciaram a formação do glicerol funcionalizado. O espectro FTIR apresentou bandas de absorção em 1.737 e 1.180 cm-1 característicos do grupo éster e juntamente com os espectros de RMN foi possível propor a estrutura química, além disso, a amostra apresentou melhor estabilidade térmica em relação aos seus constituintes. As caracterizações realizadas nas amostras de óxido de ferro sugerem à presença de estrutura cúbica de espinélio inverso, com parâmetros de rede e estequiometrias próximas à magnetita, diâmetro médio dos cristalitos de 8,29 nm, valor de magnetização de saturação de 62 emu/g e comportamento superparamagnético. Os resultados obtidos por FTIR, termogravimetria e VSM das nanopartículas revestidas com glicerol funcionalizado indicam a presença de matéria orgânica nas partículas magnéticas. As partículas apresentaram certa esfericidade, tamanho médio de 11,17 nm e alta hidrofobicidade (164°), característico de comportamento superhidrofóbico. Essas nanopartículas apresentam afinidade química pelo óleo e são capazes de mover a mancha de óleo sobre a superfície aquosa aplicando um campo magnético externo, sendo possível remover completamente a mancha de óleo aproximando um imã sobre a mancha. Esses resultados são promissores para a aplicação dessas partículas na limpeza de óleos derramados sobre a superfície aquosa.