Made available in DSpace on 2015-05-14T13:21:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 1997340 bytes, checksum: d9de6932e705d57a480fc922a17f1ba4 (MD5) Previous issue date: 2009-11-01 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / In this work, modified silica gel with the group aminopropiletanoimina was used as retention capacity for the ions cadmium, lead and cromate. The tests were accomplished in aqueous solutions under different conditions of pH, in constant temperature of 298±1 K. The number of mol of the organic chain anchored to the matrix was 0,97mmol /g. The analysis of the curves TG, for the degradation interval between 0,12 and 0,4, shows certain constancy of the value of the activation energy with the increase of the value of the conversion degree, however, the comparison of the activation energies calculated by the method of FWO and by the method of Coats-Redfern shows different results for all the models of simple mechanisms, for that, it is believed that the process in such area conversion doesn't happen through a simple mechanism, but through a complex process where more than one mechanism is acting in the dynamics of the degradation reaction. Based in the number of mols of cadmium, lead and cromate adsorbed, it can settle down the following order: cadmium > cromate > lead. The analysis of the kinetics of the reaction for the three ions shows that the processes of adsorption follow a kinetic law of speed of pseudo-second order with the constants of speed cadmium > lead > cromate. The balance of the process of adsorption is not described by the same model of adsorption; the lead and the cromate are described reasonably well by Langmuir, but for the cadmium it was not found any model to describe the behavior of the process of adsorption satisfactorily. / Neste trabalho, sílica gel modificada com o grupo aminopropiletanoimina foi utilizada como adsorvente para os íons cádmio, chumbo e cromato. Os testes foram realizados em soluções aquosas sob diferentes condições de pH em temperatura constante de 298±1 K. O número de mol da cadeia orgânica ancorada à matriz foi de 0,97mmol /g. A análise das curvas TG, para o intervalo de degradação entre 0,12 e 0,4, mostra certa constância do valor da energia de ativação com o aumento do valor do grau de conversão, entretanto, a comparação das energias de ativação calculadas pelo método de FWO e pelo método de Coats-Redfern mostra resultados diferentes para todos os modelos de mecanismos simples, por isso, acredita-se que o processo em tal região de conversão não ocorre a través de um mecanismo simples, mas sim, através de um processo complexo onde mais de um mecanismo está atuando na dinâmica da reação de degradação. Com base no número de moles de cádmio, chumbo e cromato adsorvidos pode-se estabelecer a seguinte ordem: cádmio > cromato > chumbo. A análise da cinética da reação para os três íons mostra que os processos de adsorção seguem uma lei cinética de velocidade de pseudo-segunda ordem com as constantes de velocidade de cádmio > chumbo > cromato. O equilíbrio do processo de adsorção não é descrito pelo mesmo modelo de adsorção; o chumbo e o cromato são descritos razoavelmente bem pelo Langmuir, mas, para o cádmio não foi encontrado nenhum modelo que descrevesse o comportamento do processo de adsorção satisfatoriamente.

Submitted by MARCIA ROVADOSCHI (marciar@unifra.br) on 2018-08-20T12:17:09Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_IuriMedeirosJauris.pdf: 8625676 bytes, checksum: 6980ea50a786db7523d0559ac05b09bb (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-20T12:17:09Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_IuriMedeirosJauris.pdf: 8625676 bytes, checksum: 6980ea50a786db7523d0559ac05b09bb (MD5) Previous issue date: 2016-11-21 / Various chemical pollutants and substances named endocrine disruptors compounds (EDCs) has become commonly detected in wastewater and even in drinking water in many countries. In contrast the adsorption technique has been considered by many researcher as a promising method to treatment and purification of wastewater, mainly due to its ease of operation, high efficiency and low cost. Meanwhile, carbon nanomaterials such as nanotubes, and graphene, have been reported in the literature as promising materials to adsorb and removing various types of contaminants from wastewater. From this perspective, the main goal of this study was the evaluation of the use of graphene, functionalized graphene and reduced graphene oxide (rGO), in the adsorption and removal of drugs in aqueous medium. The removal efficiency was measured using diclofenac sodium (DCL) and nimesulide (NIME) in aqueous solutions and analizing sorption equilibrium conditions as well as kinetics and adsorption isotherms in the rGO. At the same time, through ab initio calculations, computational simulations were carried out to better understand how the structural and electronic characteristics of the adsorbent material can influence the adsorption process. Thus, through the batch experiments, it was found that the rGO showed a good ability to successfully remove NIME and DCL drugs from aqueous solutions. The maximum percentage removal of DCL by rGO was 80.4% and 79.3% for the initial concentrations of 40 and 70 mg.L-1, respectively. The maximum sorption capacity for adsorption of the DCL drug at 25ºC was 59.67 mg.g-1. The maximum percentage removal of NIME by rGO was 92.2% and 82.9% for the initial concentrations of 40 and 70 mg.L-1, respectively. The thermogravimetric and FTIR spectroscopy analyzes revealed that DCL and NIME was successfully adsorbed by rGO. In addition, theoretical results showed that the interaction between DCL and NIME with pristine or functionalized graphene, occurs by physical adsorption, being maintained mainly due to π-π interactions and hydrogen bonding. The results provide valuable information for better understanding the behavior of physicochemical properties in the evaluated interactions. Based on these results, the ab initio calculations and the adsorption experiments point out that the graphene and functionalized graphene or rGO are promising materials for extracting DCL and NIME drugs from wastewater effluents. / A detecção de poluentes químicos diversos e substâncias conhecidas com interferentes endócrinos (IEs) em águas residuais e até mesmo na água potável, tem se tornado cada vez mais frequente em inúmeros países. Em contrapartida a técnica de adsorção, tem sido considerado por muitos pesquisadores como um método promissor de tratamento e purificação da água proveniente de efluentes, devido, principalmente, a sua facilidade de operação, alta eficiência e baixo custo. Paralelamente, os nanomateriais de carbono, tais como nanotubos e o grafeno vêm sendo reportados na literatura como materiais de grande capacidade para adsorção e remoção de diversos tipos de produtos químicos de águas residuais. Nesse sentido, o foco desse estudo foi a avaliação do uso do grafeno, grafeno funcionalizado e óxido de grafeno reduzido (rGO), na adsorção e remoção de fármacos em meio aquoso. A avaliaçao da eficiência de remoção foi conduzida empregando-se diclofenaco sódico (DCL) e a nimesulida (NIME) em soluções aquosas e avaliando-se as condições de equilíbrio de sorção e também cinética e isotermas de adsorção no rGO. Paralelamente, através de cálculos de primeiros princípios, foram realizadas simulações computacionais para melhor compreensão de como as características estruturais e eletrônicas do material adsorvente, podem influenciar no processo adsortivo. Assim, através dos experimentos em batelada, observou-se um percentual de remoção máximo do DCL pelo rGO de 80,4% e 79,3% para as concentrações iniciais de 40 e 70 mg.L-1. A capacidade máxima encontrada de adsorção do DCL pelo rGO a 25ºC foi de 59,67mg.g-1. O percentual de remoção máximo da NIME pelo rGO foi 92,2 % e 82,9% para as concentrações iniciais de 40 e 70 mg.L-1 . O pH foi fixo em 10,0 para todos os experimentos. As análises termogravimétricas para adsorção do DCL e NIME em rGO, e de espectroscopia FTIR para adsorção da NIME em rGO, revelaram que os fármacos foram adsorvidos com sucesso pelo rGO. Em adição os resultados teóricos mostraram que a interação do DCL e da NIME com o grafeno puro e os grafenos funcionalizados ocorreram através da adsorção física, sendo essa mantida em grande parte devido às interações do tipo π-π e ligações de hidrogênio. Os resultados obtidos fornecem subsídios para a melhor compreensão do comportamento das propriedades físico-químicas nas interações avaliadas. Baseado nesses resultados, os cálculos de primeiros princípios e os experimentos de adsorção revelaram que o grafeno puro, grafeno funcionalizado, ou rGO, são materiais promissores para remoção dos fármacos DCL e NIME de soluções aquosas.

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:42:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CamilaRML_DISSERT.pdf: 3932876 bytes, checksum: 4cacf8f7fc64136e2ecb15a917a88b97 (MD5) Previous issue date: 2013-01-25 / Universidade Federal do Rio Grande do Norte / Among the polymers that stand out most in recent decades, chitosan, a biopolymer with physico-chemical and biological promising properties has been the subject of a broad field of research. Chitosan comes as a great choice in the field of adsorption, due to their adsorbents properties, low cost and abundance. The presence of amino groups in its chain govern the majority of their properties and define which application a sample of chitosan may be used, so it is essential to determine their average degree of deacetylation. In this work we developed kinetic and equilibrium studies to monitor and characterize the adsorption process of two drugs, tetracycline hydrochloride and sodium cromoglycate, in chitosan particles. Kinetic models and the adsorption isotherms were applied to the experimental data. For both studies, the zeta potential analyzes were also performed. The adsorption of each drug showed distinct aspects. Through the studies developed in this work was possible to describe a kinetic model for the adsorption of tetracycline on chitosan particles, thus demonstrating that it can be described by two kinetics of adsorption, one for protonated tetracycline and another one for unprotonated tetracycline. In the adsorption of sodium cromoglycate on chitosan particles, equilibrium studies were developed at different temperatures, allowing the determination of thermodynamic parameters / Dentre os pol?meros que mais se destacam nas ?ltimas d?cadas, a quitosana, um biopol?mero com propriedades f?sico-qu?micas e biol?gicas promissoras, tem sido alvo de um campo amplo de pesquisa. A quitosana se apresenta como uma ?tima escolha no campo de adsor??o, devido a suas propriedades adsorventes, baixo custo e abund?ncia. A presen?a de grupos aminos em sua cadeia governam a maioria das suas propriedades e definem em qual aplica??o dada amostra de quitosana poder? ser utilizada, assim torna-se imprescind?vel a determina??o do seu grau de desacetila??o m?dio. Neste trabalho foram desenvolvidos estudos cin?ticos e de equil?brio a fim de monitorar e caracterizar o processo de adsor??o de dois f?rmacos, o cloridrato de tetraciclina e o cromoglicato de s?dio, em part?culas de quitosana. Modelos cin?ticos e de isotermas de adsor??o foram aplicados nos dados experimentais. Para ambos os estudos, an?lises no potencial zeta tamb?m foram realizadas. A adsor??o de cada f?rmaco apresentou aspectos distintos. Atrav?s dos estudos desenvolvidos neste trabalho foi poss?vel descrever um modelo cin?tico para a adsor??o de tetraciclina em part?culas de quitosana, demonstrando que o mesmo pode ser descrito por duas cin?ticas de adsor??o, uma para a tetraciclina protonada e outra para a tetraciclina n?o protonada. Na adsor??o de cromoglicato de s?dio em part?culas de quitosana, estudos de equil?brio foram desenvolvidos a diferentes temperaturas, permitindo a determina??o de par?metros termodin?micos