Registro fonte: Formação de hidrogéis à base de celulose para adsorção de íons CU2+ e ZN2+ em soluções aquosas

Formação de hidrogéis à base de celulose para adsorção de íons CU2+ e ZN2+ em soluções aquosas

Potentially toxic elements, also known as heavy metals, are used in many industrial processes. The release of wastewater containing these elements in hydrous bodies leads to the degradation of aquatic ecosystems, due to their toxicity and the possibility of bioaccumulation in living beings along the...

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Autor principal:	Silva, Bruna da Conceição Costa
Formato:	Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação)
Idioma:	Português
Publicado em:	Universidade Tecnológica Federal do Paraná 2021
Assuntos:	Biopolímeros Metais - Absorção e adsorção Metais - Toxicologia Análise espectral Biopolymers Metals - Absorption and adsorption Metals - Toxicology Spectrum analysis CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITARIA
Acesso em linha:	http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/25716
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id	riut-1-25716
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spelling	riut-1-257162021-08-13T06:06:34Z Formação de hidrogéis à base de celulose para adsorção de íons CU2+ e ZN2+ em soluções aquosas Formation of cellulose-based hydrogels for adsorption of Cu2+ and Zn2+ ions in aqueous solutions Silva, Bruna da Conceição Costa Viana, Renato Márcio Ribeiro Theodoro, Joseane Debora Peruço Freitas, Bruno de Oliveira Bertozzi, Janksyn Viana, Renato Márcio Ribeiro Biopolímeros Metais - Absorção e adsorção Metais - Toxicologia Análise espectral Biopolymers Metals - Absorption and adsorption Metals - Toxicology Spectrum analysis CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITARIA Potentially toxic elements, also known as heavy metals, are used in many industrial processes. The release of wastewater containing these elements in hydrous bodies leads to the degradation of aquatic ecosystems, due to their toxicity and the possibility of bioaccumulation in living beings along the food chain. In the literature, there are several methods of treating wastewater containing metal ions. Among them, adsorption stands out. However, the use of biopolymers as adsorbents is rarely reported. In this respect, the objective was to prepare and evaluate the potential of cellulosebased hydrogels in the adsorption of Cu2+ and Zn2+ ions in aqueous solutions. The formulated hydrogels are presented as an ecologically correct alternative, since cellulose comes from renewable sources and crosslinking agents are nontoxic. There were three methodological steps: cellulose solubilization, hydrogel crosslinking and analysis of the hydrogel adsorption potential in aqueous solutions. In the first stage, the Lithium Chloride/Dimethylcetamide (LiCl/DMAc) system proved to be efficient for dissolving cellulose. The second part consisted of the introduction of chelating functions (carboxylic acid) through the crosslinking of the hydrogel with citric and succinic acids. The adsorption test was performed in a simulated fluid and the determination of the concentration of Cu2+ and Zn2+ ions was determined, respectively, by visible ultraviolet spectroscopy and complexation titration. A relative comparison was made between the noncrosslinked and crosslinked hydrogels. For copper adsorption, the retention of this metal by hydrogels was observed qualitatively. Regarding the removal of zinc, there was an indication of increased adsorption for the modified hydrogels. In the future, new analyzes will be carried out to evaluate the capacity of metal retention by hydrogels. Os elementos potencialmente tóxicos, também conhecidos como metais pesados, são utilizados em muitos processos industriais. O lançamento de águas residuárias contendo esses elementos em corpos hídricos levam à degradação de ecossistemas aquáticos, devido à sua toxicidade e à possibilidade de bioacumulação em seres vivos ao longo da cadeia alimentar. Na literatura, existem diversos métodos de tratamento de águas residuárias contendo íons metálicos. Dentre eles, destaca-se a adsorção. Contudo, pouco se relata quanto ao uso de biopolímeros como adsorventes. Nesse sentido, objetivou-se preparar e avaliar o potencial de hidrogéis à base de celulose na adsorção de íons Cu2+ e Zn2+ em soluções aquosas. Os hidrogéis formulados mostram-se como uma alternativa ecologicamente correta, visto que a celulose é proveniente de fontes renováveis e os agentes reticulantes são atóxicos. Foram três etapas metodológicas: solubilização da celulose, reticulação do hidrogel e análise do potencial de adsorção do hidrogel em soluções aquosas. Na primeira etapa, o sistema Cloreto de Lítio/Dimetilcetamida (LiCl/DMAc) mostrou-se eficiente para dissolução da celulose. A segunda parte foi constituída pela introdução de funções quelantes (ácido carboxílico) por meio da reticulação do hidrogel com os ácidos cítrico e succínico. O ensaio de adsorção foi feito em um fluido simulado e a determinação da concentração de íons Cu2+ e Zn2+ foi feita, respectivamente, por espectroscopia no ultravioleta visível e titulação de complexação. Fez-se uma comparação relativa entre os hidrogéis não reticulado e reticulados. Para adsorção de cobre, observou-se, visualmente, a retenção deste metal pelos hidrogéis. Em relação à remoção de zinco, observou-se um indicio de aumento de adsorção para os hidrogéis modificados. Futuramente, novas análises serão realizadas para avaliar a capacidade de retenção de metais pelos hidrogéis. 2021-08-12T22:38:49Z 2021-08-12T22:38:49Z 2021-05-14 bachelorThesis SILVA, Bruna da Conceição Costa. Formação de hidrogéis à base de celulose para adsorção de íons Cu2+ e Zn2+ em soluções aquosas. 2021. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Ambiental) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Londrina, 2021. http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/25716 por openAccess application/pdf Universidade Tecnológica Federal do Paraná Londrina Brasil Engenharia Ambiental UTFPR
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description	Potentially toxic elements, also known as heavy metals, are used in many industrial processes. The release of wastewater containing these elements in hydrous bodies leads to the degradation of aquatic ecosystems, due to their toxicity and the possibility of bioaccumulation in living beings along the food chain. In the literature, there are several methods of treating wastewater containing metal ions. Among them, adsorption stands out. However, the use of biopolymers as adsorbents is rarely reported. In this respect, the objective was to prepare and evaluate the potential of cellulosebased hydrogels in the adsorption of Cu2+ and Zn2+ ions in aqueous solutions. The formulated hydrogels are presented as an ecologically correct alternative, since cellulose comes from renewable sources and crosslinking agents are nontoxic. There were three methodological steps: cellulose solubilization, hydrogel crosslinking and analysis of the hydrogel adsorption potential in aqueous solutions. In the first stage, the Lithium Chloride/Dimethylcetamide (LiCl/DMAc) system proved to be efficient for dissolving cellulose. The second part consisted of the introduction of chelating functions (carboxylic acid) through the crosslinking of the hydrogel with citric and succinic acids. The adsorption test was performed in a simulated fluid and the determination of the concentration of Cu2+ and Zn2+ ions was determined, respectively, by visible ultraviolet spectroscopy and complexation titration. A relative comparison was made between the noncrosslinked and crosslinked hydrogels. For copper adsorption, the retention of this metal by hydrogels was observed qualitatively. Regarding the removal of zinc, there was an indication of increased adsorption for the modified hydrogels. In the future, new analyzes will be carried out to evaluate the capacity of metal retention by hydrogels.
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