Aplicação de hidrogéis de quitosana/alginato com propriedade magnética na remoção de íons Pb (II) de sistemas aquosos

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: Facchi, Débora Pietrobon
• Orientador(a): Martins, Alessandro Francisco
• Banca de defesa: Martins, Alessandro Francisco, Almeida, Vitor de Cinque, Lima, Ana Maria Ferrari
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Tecnológica Federal do Paraná; Apucarana; Londrina
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Águas residuais; Adsorção; Íons metálicos; Sewage; Adsorption; Metal ions
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITARIA
• Link de acesso: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/3267

Hidrogéis (beads) de quitosana/alginato (QT/ALG) e QT/ALG/Fe3O4@SiO2 com propriedade magnética foram preparados com sucesso e aplicados como materiais adsorventes para remover íons Pb(II) de sistemas aquosos. Beads foram obtidas por meio de uma metodologia inédita, controlando a força iônica da solução de QT isenta de cátions polivalentes e agentes tóxicos (glutaraldeído, epicloridrina, entre outros), comumente utilizados como agentes de reticulação de materiais a base de QT e ALG. Os materiais foram caracterizados a partir das técnicas de microscopia eletrônica de varredura (MEV), energia dispersiva de raio-X (EDS), microscopia de transmissão eletrônica (TEM), análise térmica (TGA/DSC) e medidas de potencial Zeta. A inserção de Fe3O4@SiO2 alterou significativamente a morfologia das amostras. As Fe3O4@SiO2 encapsuladas apresentaram tamanho médio de 7,9±3,4 nm e o hidrogel QT/ALG/F e 3O4@SiO2(8), com maior teor de Fe3O4@SiO2 (8,0% m/m), exibiu propriedade magnética e potencial zeta de -76,8 mV em pH 6,0. Os estudos de cinética e equilíbrio de adsorção mostraram que o modelo cinético de Elovich e o modelo isotérmico de Redlich-Peterson foram os que melhor se ajustaram aos dados experimentais. O compósito magnético QT/ALG/Fe3O4@SiO2(8) apresentou valor de capacidade máxima de adsorção de Pb (II) (qm) de 234,77 mg g-1. Ciclos de adsorção/dessorção indicaram excelente potencial de reutilização do hidrogel magnético. O compósito QT/ALG/Fe3O4@SiO2(8) foi aplicado em uma amostra de efluente de bateria. Este adsorvente removeu 99,04% dos íons Pb(II) e reduziu a turbidez do efluente de 73 para 3,0 NTU. Desta forma, águas residuárias e efluentes de bateria contaminados com Pb(II) podem ser tratados por meio de um processo “ambientalmente limpo”, utilizando materiais híbridos a base de polissacarídeos naturais e Fe3O4@SiO2.