Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2016-05-03T22:43:01Z No. of bitstreams: 1 LoivaLianaSantosBorba_TESE.pdf: 3713550 bytes, checksum: 7dac397d7743ff9d9dcfba5625f69be8 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2016-05-04T23:39:25Z (GMT) No. of bitstreams: 1 LoivaLianaSantosBorba_TESE.pdf: 3713550 bytes, checksum: 7dac397d7743ff9d9dcfba5625f69be8 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-04T23:39:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LoivaLianaSantosBorba_TESE.pdf: 3713550 bytes, checksum: 7dac397d7743ff9d9dcfba5625f69be8 (MD5) Previous issue date: 2014-07-14 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior (CAPES) / A adsor??o ? um processo que tem se tornado indispens?vel devido a polui??o causada pela atividade industrial. Adsorventes mais vi?veis economicamente est?o sendo testados para substituir os materiais de alto custo utilizados. As argilas podem ser utilizadas como adsorventes e s?o materiais de baixo custo, naturais com propriedades vi?veis para a aplica??o no processo de adsor??o, modifica??es estruturais s?o realizadas com facilidade nesses materiais promovendo adsor??o seletiva. O objetivo deste trabalho foi sintetizar e caracterizar adsorventes aplicados na adsor??o de compostos org?nicos. Os adsorventes foram caracterizados pelas t?cnicas de DRX, MEV, FTIR e TG. Os resultados mostram que os materiais estudados possuem afinidade com compostos org?nicos e podem ser aplicados como adsorventes. Os melhores resultados foram aqueles tratados com microemuls?o apresentando afinidade na adsor??o de compostos org?nicos e inorg?nicos. Os materiais estudados s?o vi?veis e podem ser aplicados no tratamento de efluentes contaminados em escala industrial. / Adsorption is a process that has become indispensable due to pollution caused by industrial activity. More economically viable adsorbents are being tested to replace the high cost of materials used. The clays can be used as adsorbents and are low cost materials, natural properties feasible for the application in the adsorption process, structural modifications are performed with ease promoting selective adsorption in these materials. The objective of this study was to synthesize and characterize adsorbents used in the adsorption of organic compounds. The adsorbents were characterized by the techniques of XRD, SEM, FTIR and TG. The results show that the studied materials have affinity to organic compounds and can be applied as adsorbents. The materials studied are viable and can be applied in the treatment of effluents contaminated in industrial scale.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2016-05-30T22:35:16Z No. of bitstreams: 1 AnnePriscilaOliveiraDaSilva_TESE.pdf: 3069321 bytes, checksum: 2f4ab5c7c55c4cc46520840208eb2ad3 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2016-06-01T19:56:29Z (GMT) No. of bitstreams: 1 AnnePriscilaOliveiraDaSilva_TESE.pdf: 3069321 bytes, checksum: 2f4ab5c7c55c4cc46520840208eb2ad3 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-01T19:56:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AnnePriscilaOliveiraDaSilva_TESE.pdf: 3069321 bytes, checksum: 2f4ab5c7c55c4cc46520840208eb2ad3 (MD5) Previous issue date: 2015-07-10 / Nos ?ltimos anos, v?m sendo desenvolvidas pesquisas para obten??o de novos materiais e metodologias que visam minimizar problemas ambientais decorrente do descarte de efluentes industriais contaminados com metais pesados e ?leo. A adsor??o vem sendo utilizada como uma tecnologia alternativa eficaz, economicamente vi?vel e potencialmente importante para a redu??o destes contaminantes, principalmente quando se utiliza adsorventes naturais como alguns tipos de argilas. Os argilominerais vermiculita e a bentonita como tamb?m o biopol?mero quitosana v?m sendo utilizados como materiais adsorventes de baixo custo. O presente trabalho teve como objetivo avaliar a funcionalidade dos materiais h?bridos obtidos atrav?s da utiliza??o dos argilominerais, vermiculita expandida e bentonita, com a quitosana com o intuito da redu??o do teor de ?leo e dos ?ons met?licos para aplica??o em ?guas de produ??o gerada pela ind?stria de petr?leo. Os materiais obtidos foram caracterizados por difra??o de raios-X (DRX), espectroscopia na regi?o do infravermelho (IV), an?lises termogravim?tricas (TG/DTG), microscopia de varredura eletr?nica (MEV) e ?rea espec?fica (BET). Os resultados de DRX e MEV n?o demonstraram uma mudan?a significativa na estrutura nos argilominerais revestidos com quitosana em compara??o a sua forma natural. Nos resultados de IV observou-se a presen?a da quitosana na superf?cie dos argilominerais, devido ao aumento da intensidade das bandas de absor??o caracter?sticas do material org?nico. Os ensaios de adsor??o realizados inicialmente atrav?s de um planejamento 22 demonstraram que a quitosana tem maior capacidade adsortiva do que a vermiculita natural, com um m?ximo de 89,22 % em m?dia para concentra??es de 1000 mg/L. Os resultados mostram que a capacidade de remo??o dos ?ons atrav?s da quitosana foi, em m?dia, de 92,84 % para cobre em concentra??es na faixa de 100 mg/L e de 41,87 % para concentra??es em torno de 750 mg /L ap?s 24 horas de contato. Atrav?s dos resultados, pode-se concluir que a incorpora??o do pol?mero propicia um melhoramento na capacidade adsortiva dos argilominerais estudados, uma alternativa para utiliza??o de materiais de baixo custo para redu??o de contaminantes oriundos da ?gua de produ??o. / In recent years, researches have been developed to obtain new materials and methodologies aimed at minimizing environmental problems resulting from discharges of industrial effluents contaminated with heavy metals and oil. The adsorption has been used as an alternative technology effectively, economically viable and potentially important for the reduction of these contaminants, particularly when using natural adsorbents such as some types of clays. The vermiculite and bentonite clay as well as the biopolymer chitosan materials have been used as low-cost adsorbents. This study aimed to evaluate the potentiality of the hybrid materials obtained through the use of clay (expanded vermiculite and bentonite), with the chitosan with the aim of reducing the oil content and the metal ions for use in production waters generated by petroleum industry. The materials were characterized by diffraction of X-ray (XRD), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), thermogravimetric analysis (TG / DTG), scanning electron microscopy (SEM) and gas adsorption measurements to textural analyzes. The XRD and SEM data, showed no significant change in the structures of clay mineral coated with chitosan in comparison to its shape natural. The results of FTIR observed that the presence of chitosan on the surface of clay minerals, due to the increased intensity of the characteristic absorption bands of the organic material. The adsorption tests conducted initially through a 22 planning showed that chitosan has a higher adsorption capacity than the natural vermiculite with a maximum of 89.22% on average for concentrations of 1000 mg/L. The results show that the capacity of removing ions by chitosan was, on average, 92.84% for copper concentrations in the range of 100 mg/L and 41.87 % at concentrations around 750 mg/L after 24 hours of contact. From the results it can be concluded that the incorporation of the polymer provides an improvement in adsorptive capacity of clay minerals studied an alternative to using low cost materials to reduce contaminants originating from the production water.

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:01:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AnnePOS_DISSERT.pdf: 3590017 bytes, checksum: be0135adc8f7169d0bb58adbac9fec95 (MD5) Previous issue date: 2010-12-06 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / Actually, surveys have been developed for obtaining new materials and methodologies that aim to minimize environmental problems due to discharges of industrial effluents contaminated with heavy metals. The adsorption has been used as an alternative technology effectively, economically viable and potentially important for the reduction of metals, especially when using natural adsorbents such as certain types of clay. Chitosan, a polymer of natural origin, present in the shells of crustaceans and insects, has also been used for this purpose. Among the clays, vermiculite is distinguished by its good ion exchange capacity and in its expanded form enhances its properties by greatly increasing its specific surface. This study aimed to evaluate the functionality of the hybrid material obtained through the modification of expanded vermiculite with chitosan in the removal of lead ions (II) in aqueous solution. The material was characterized by infrared spectroscopy (IR) in order to evaluate the efficiency of modification of matrix, the vermiculite, the organic material, chitosan. The thermal stability of the material and the ratio clay / polymer was evaluated by thermogravimetry. To evaluate the surface of the material was used in scanning electron microscopy (SEM) and (BET). The BET analysis revealed a significant increase in surface area of vermiculite that after interaction with chitosan, was obtained a value of 21, 6156 m2 / g. Adsorption tests were performed according to the particle size, concentration and time. The results show that the capacity of removal of ions through the vermiculite was on average 88.4% for lead in concentrations ranging from 20-200 mg / L and 64.2% in the concentration range of 1000 mg / L. Regarding the particle size, there was an increase in adsorption with decreasing particle size. In fuction to the time of contact, was observed adsorption equilibrium in 60 minutes with adsorption capacity. The data of the isotherms were fitted to equation Freundlich. The kinetic study of adsorption showed that the pseudo second- order model best describes the adsorption adsorption, having been found following values K2=0,024 g. mg-1 min-1and Qmax=25,75 mg/g, value very close to the calculated Qe = 26.31 mg / g. From the results we can conclude that the material can be used in wastewater treatment systems as a source of metal ions adsorbent due to its high adsorption capacity / Nos ?ltimos anos, v?m sendo desenvolvidas pesquisas para obten??o de novos materiais e metodologias que visam minimizar problemas ambientais decorrente do descartes de efluentes industriais contaminados com metais pesados. A adsor??o vem sendo utilizada como uma tecnologia alternativa eficaz, economicamente vi?vel e potencialmente importante para a redu??o dos metais, principalmente quando se utiliza adsorventes naturais como alguns tipos de argilas. A quitosana, pol?mero de origem natural, presente na carapa?a de crust?ceos e insetos, tamb?m tem sido usada para esse fim. Dentre as argilas, a vermiculita se destaca pela sua boa capacidade de troca i?nica e na sua forma expandida potencializa suas propriedades por aumentar bastante sua superficial espec?fica. O presente trabalho teve como objetivo avaliar a funcionalidade do material h?brido obtido atrav?s da modifica??o da vermiculita expandida com quitosana na remo??o de ?ons de chumbo (II) em efluentes aquosos. O material obtido foi caracterizado por espectroscopia do infravermelho (IV) com o intuito de se avaliar a efici?ncia da modifica??o da matriz inorg?nica, a vermiculita, pelo material org?nico, a quitosana. A estabilidade t?rmica do material e a rela??o argila /pol?mero foram avaliadas atrav?s da termogravimetria. Para a avalia??o da superf?cie do material foi usada a microscopia de varredura eletr?nica (MEV) e (BET). A an?lise de BET revelou um aumento significativo da ?rea superficial da vermiculita que, ap?s intera??o com a quitosana, foi obtido um valor de 21, 6156 m2/g. Foram realizados ensaios de adsor??o em fun??o do tamanho de part?cula, concentra??o e tempo. Os resultados mostram que a capacidade de remo??o dos ?ons atrav?s da vermiculita foi, em m?dia, de 88,4% para chumbo em concentra??es na faixa de 20-200 mg/L e de 64,2 % na faixa de concentra??o de 1000 mg /L. Em rela??o ao tamanho de part?cula, observou-se um aumento da adsor??o com a diminui??o da granulometria. Em fun??o do tempo de contato, foi observado um equil?brio de adsor??o em 60 minutos com capacidade de adsor??o. Os dados das isotermas foram ajustados a equa??o de Freundlich. O estudo cin?tico de adsor??o mostrou que o modelo de pseudo segunda ordem descreve melhor o processo de adsor??o, sendo encontrado os seguintes valores: K2 = 0,024 g. mg-1. min-1, Qm?x= 25,75 mg/g valor bastante pr?ximo do Qe calculado = 26,31 mg/g . A partir dos resultados obtidos pode-se concluir que o material utilizado pode ser utilizado em sistemas de tratamento de efluentes como fonte adsorvente de ?ons met?licos devido a sua alta capacidade de adsor??o

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2017-04-17T21:26:31Z No. of bitstreams: 1 RobertoRodriguesCunhaLima_TESE.pdf: 7306887 bytes, checksum: 2d3570ac4799b41660ad1adcdc1842e7 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2017-04-18T21:54:32Z (GMT) No. of bitstreams: 1 RobertoRodriguesCunhaLima_TESE.pdf: 7306887 bytes, checksum: 2d3570ac4799b41660ad1adcdc1842e7 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-18T21:54:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RobertoRodriguesCunhaLima_TESE.pdf: 7306887 bytes, checksum: 2d3570ac4799b41660ad1adcdc1842e7 (MD5) Previous issue date: 2017-03-03 / A necessidade de diversifica??o das formas de tratamento da ?gua de diferentes fontes e para fins diversos revela-se mais urgente a cada dia, sobretudo quando s?o considerados os impactos econ?micos e sociais associados ao manejo de um recurso natural insubstitu?vel. As argilas podem ser aplicadas no abrandamento de ?guas duras, ampliando as perspectivas de aproveitamento e reuso de ?guas, com o desenvolvimento de dispositivos e processos tecnol?gicos sustent?veis. Neste estudo, al?m das que foram mantidas sem tratamento, amostras de bentonita foram ativadas com HCl e H2SO4, enquanto amostras de vermiculita foram modificadas com HCl, NaOH e NaCl, para ensaios de adsor??o de ?ons Ca2+ utilizando solu??o padr?o de c?lcio e ?guas duras reais coletadas adequadamente de po?os da regi?o central do estado do Rio Grande do Norte, Brasil. Uma redu??o de 22,8 % na dureza da solu??o padr?o de c?lcio foi verificada com bentonita ativada com H2SO4, enquanto efici?ncia mais elevada foi comprovada com vermiculitas tratadas com HCl, NaOH e NaCl, com redu??es nas durezas da solu??o padr?o de c?lcio de 43,6 %, 46,3 % e 57,5 %, respectivamente, e redu??o de at? 45,2 % na dureza de amostra real, com a vermiculita modificada com NaCl, que gerou os melhores resultados. Foi comprovado que ? poss?vel recondicionar a vermiculita, bem como atestar que a concentra??o do eletr?lito e tratamento sucessivo influenciam na capacidade adsortiva dessa argila modificada com NaCl. O tratamento salino da vermiculita pode ser feito, de forma simult?nea, com uma combina??o de Na+ e K+ como c?tions troc?veis. As modifica??es realizadas nas argilas foram rastreadas com an?lises de DRX, MEV, TG, DTG, EDX, BET e medida de par?metros f?sico-qu?micos. Novas pesquisas devem ser estimuladas para o refinamento de t?cnicas e m?todos que apliquem argilas na recupera??o e gerenciamento dos recursos h?dricos. / The need to diversify the ways of treating water from different sources and for different purposes becomes more urgent every day, especially when considering the economic and social impacts associated with management of an irreplaceable natural resource. Clays can be applied for softening hard water, expanding perspectives of water use, with the development of sustainable technological devices and processes. In this study, in addition to those that were kept untreated, bentonite samples were activated with HCl and H2SO4, while vermiculite samples were modified with HCl, NaOH and NaCl, for adsorption tests of Ca2+ ions using standard calcium solution and real hard water adequately collected from wells in the central region of the state of Rio Grande do Norte, Brazil. A reduction of 22.8% in the hardness of the standard calcium solution was verified with H2SO4-activated bentonite, while higher efficiency was verified with vermiculites treated with HCl, NaOH and NaCl, with hardness reductions on the standard calcium solution of 43.6%, 46.3% and 57.5%, respectively, and reduction of up to 45.2% in the hardness of the field-collected samples, with NaCl-modified vermiculite, which generated the best results. It has been proven that it is possible to recondition the vermiculite, and that electrolyte concentration and successive treatment influence the adsorptive capacity of this NaCl-modified clay. Vermiculite saline treatment can be performed simultaneously with a combination of Na+ and K+ as exchangeable cations. Clay modifications were tracked with XRD, SEM, TG, DTG, EDX and BET analyzes, as well as the determination of physicochemical parameters.

Made available in DSpace on 2015-05-14T13:21:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Arquivototal.pdf: 2327613 bytes, checksum: f00253c0aa2d19ea796c913391f763e9 (MD5) Previous issue date: 2012-08-22 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Lamellar silicates have been studied due their surface properties and lamellar structure. In this context, the magadiite and vermiculite, which are synthetic and natural lamellar silicates, respectively, can be chemically modified and applied as supports for immobilization of organic groups resulting in multifunctional solids. In this work was investigated the synthesis of nanoestructured solids, applying acid magadiite and sodium and lixiviated vermiculites (using HNO3 in the concentrations of 0.3; 0.5 and 0.8 mol dm-3) as supports for immobilization of the compounds ethylene sulfide (ES), 3-chloropropyltrimethoxysilane (CPTS) and 1-(2-aminoethyl)piperazine (AMP), forming the hybrids MagES, VCl and VAMP, respectively. The solids were characterized by elemental analysis of CHN, x-ray diffraction, infrared spectroscopy, termogravimetry, nitrogen adsorption/desorption, 29Si and 13C NMR and scanning electronic microscopy. For the reaction of the molecule ES with magadiite, the maximum immobilized quantity of sulfur was 1.59 mmol/g. For the reactions of the vermiculites with the silane CPTS, the data were 1.78, 1.54 and 2.45 mmol/g of organic groups in the solids V0,3Cl, V0,5Cl and V0,8Cl, respectively. Between the silanized solids, the matrix V0,5Cl showed the higher number of molecules of the reagent AMP anchored comparing with the other lixiviated solids, showing the value of 1.64 mmol/g of nitrogen. The materials were applied for the retention of metallic ions Cu2+, Pb2+ and Cd2+ from aqueous solutions. The better conditions were established by kinetic and equilibrium tests. The maximum adsorption was observed for the ion Pb2+ in the solid MagES2, with retention of 0.59 mmol/g and for Cu2+ in the solid V0,5AMP with adsorption of 1.54 mmol/g. The adsorption processes were described by pseudo-second order kinetic. The Langmuir and Freundlich models were used for fitting of the experimental data showing good correlation. The results indicated that the organic modified solids were potential adsorbents for removing of metallic cations from aqueous solutions. / Os silicatos lamelares têm sido estudados devido à suas propriedades superficiais e estrutura lamelar. Neste contexto a magadeíta e a vermiculita que são silicatos lamelares sintético e natural, respectivamente, podem ser quimicamente modificados sendo aplicados como suportes para imobilização de compostos orgânicos resultando em sólidos multifuncionais. Neste trabalho se investigou a síntese de sólidos nano-estruturados, utilizando magadeíta ácida e vermiculitas (sódica e lixiviadas com HNO3 nas concentrações 0,3; 0,5 e 0,8 mol dm-3) como suportes na imobilização dos compostos etileno sulfeto (ES), 3-cloropropiltrimetoxisilano (CPTS) e o 1-(2-aminoetil)piperazina (AMP), originando os híbridos MagES, VCl e VAMP, respectivamente. Os sólidos foram caracterizados pelas técnicas de difratometria de raios X, espectroscopia na região do infravermelho, análise termogravimétrica, análise de adsorção e dessorção de nitrogênio, análise elementar, RMN de 29Si e 13C e microscopia eletrônica de varredura. Na reação da molécula ES com magadeíta, a quantidade máxima imobilizada foi 1,59 mmol/g de enxofre. Para as reações das vermiculitas com o silano CPTS, os valores de grupos orgânicos foram 1,78, 1,54 e 2,45 mmol/g nos sólidos V0,3Cl, V0,5Cl e V0,8Cl, respectivamente. Entre os sólidos silanizados, a matriz V0,5Cl apresentou o maior número de moléculas do reagente AMP ancoradas em relação aos demais, cujo valor foi 1,64 mmol/g de nitrogênio. Os materiais foram aplicados para retenção de íons metálicos de Cu2+, Pb2+ e Cd2+ em solução aquosa. As melhores condições mediante ensaios cinéticos e de equilíbrio foram empregadas. A adsorção máxima de Pb2+ pelo sólido MagES2 foi 0,59 mmol/g e para o sólido nitrogenado V0,5AMP a adsorção máxima de Cu2+ foi 1,54 mmol/g. Os processos adsortivos seguiram uma cinética de pseudo-segunda ordem. Os modelos de Langmuir e Freundlich foram utilizados para ajustar os dados experimentais, apresentando boa correlação. Os resultados indicaram que os sólidos organicamente modificados são potenciais adsorventes na remoção de cátions metálicos de solução aquosa.

Made available in DSpace on 2015-05-14T13:21:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 2464360 bytes, checksum: fa88e0312e7247d0eb54bf44b7909955 (MD5) Previous issue date: 2012-11-05 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / A group of interesting materials for the production of multifunctional solids are the natural phyllosilicates which can be modified through reactions in their interlayer region or surface, resulting in hybrid materials with improved properties. In this work, vermiculite (V), a natural phyllosilicate, was used as support after acid lixiviation in HNO3 in the concentrations of 0.3; 0.5 and 0.8 mol dm-3 for the synthesis of inorganic-organic hybrids by silylation reaction with the silylant agent 3-chloropropyltrimethoxysilane (Cl), reacting subsequently with imidazole molecule (Im). The solids were characterized by X-ray diffractometry, infrared spectroscopy, C, H, N and Cl elemental analysis, nitrogen adsorption/dessorption measurements, thermogravimetry, 29Si and 27Al solid state NMR and scanning electronic microscopy. For reaction in the lixiviated solids, the maximum quantity of anchored silane was 1.57, 2.42 and 2.30 mmol/g for V0,3-Cl, V0,5-Cl and V0,8-Cl, respectively. The solid V0,8-Cl-Im showed the highest number of anchored molecules of imidazole group resulting in 1.38 mmol/g of nitrogen. The modified solids were applied for the copper adsorption from aqueous solution, where the maximum retentions were 2.28, 1.99 and 2.38 mmol/g for V0,3-Cl-Im, V0,5-Cl-Im and V0,8-Cl-Im, respectively. The adsorptive processes were described by pseudo second order kinetic and the equilibrium data fitted to the Langmuir model. / Um grupo de materiais que despertam interesse para a produção de sólidos multifuncionais são os filossilicatos naturais que através de reações de modificação interlamelar ou na superfície resultam em materiais híbridos com propriedades melhoradas. Neste trabalho utilizou-se o filossilicato natural, vermiculita (V), como suporte após lixiviação ácida em HNO3 nas concentrações de 0,3; 0,5 e 0,8 mol dm-3 para a síntese de híbridos inorgânico orgânicos por reações de silanização com o agente sililante 3-cloropropiltrimetoxisilano (Cl), reagindo subseqüentemente com a molécula do imidazol (Im). Os sólidos foram caracterizados por difratometria de raios-X, espectroscopia na região do infravermelho, análise elementar de C, H, N e Cl, medidas de adsorção/dessorção de nitrogênio, termogravimetria, RMN no estado sólido de 29Si e 27Al e microscopia eletrônica de varredura. Nas reações com os sólidos ativados, a quantidade máxima do silano ancorado foi 1,57; 2,42 e 2,30 mmol g-1 para V0,3-Cl, V0,5-Cl e V0,8-Cl, respectivamente. O sólido V0,8-Cl-Im foi o que apresentou o maior número de moléculas ancoradas do grupo imidazol mostrando 1,38 mmol g-1 de nitrogênio. Os sólidos modificados foram aplicados na adsorção de íons Cu2+ em solução aquosa, em que as retenções máximas foram de 2,28; 1,99 e 2,38 mmol/g para os sólidos V0,3-Cl-Im, V0,5-Cl-Im e V0,8-Cl-Im, respectivamente. Os processos adsortivos seguiram a cinética de pseudo-segunda ordem e os dados de equilíbrio se ajustaram ao modelo de Langmuir.

Made available in DSpace on 2015-05-14T13:21:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 4263861 bytes, checksum: 472da3a76dc69c5a3522a75f167eb64f (MD5) Previous issue date: 2013-06-28 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / In this work sodium vermiculite (VNa+) was subjected to controlled acid leaching with nitric acid (HNO3) at concentrations of 0.3 and 1.0 mol/dm3, leading to the solids named V0,3 and V1,0. Sodium vermiculite and activated solids interacted covalently with silane 3- chloropropyltrimethoxysilane, forming the solids VNaCl, V0,3Cl and V1,0Cl and subsequently with aliphatic diamines 1,2-ethylene-(en), 1,4-butil- (but) e 1,6-hexildiamine. The Solids were characterized by CHN elemental analysis, X-ray diffraction, absorption spectroscopy in the infrared region, thermogravimetric analysis and zeta potential measurements. The obtained materials were used for adsorption of the drugs amiloride and ranitidine in aqueous solution. The saturation time for the drugs studied was greater than 200 minutes. The kinetic study showed a good fit to the pseudo-second-order kinetics, with linear coefficients around 0.99 and good agreement between the values of qt and qe. The concentration isotherms showed a multilayered adsorption, with a better linearization for the model proposed by Freudlich, whose best anchoring values were found for the solids V0,3en and V1,0en, with values close to 95 mg/g for amiloride and 80 mg/g for ranitidine. The matrices V0,3hex and V1,0hex were efficient systems for drug release. / Neste trabalho, a vermiculita sódica (VNa+) foi submetida à lixiviação ácida controlada utilizando ácido nítrico (HNO3) na concentração 0,3 e 1,0 mol/L, originando os sólidos denominados V0,3 e V1,0. A vermiculita sódica e os sólidos ativados interagiram covalentemente com o silano 3- cloropropiltrimetoxisilano, originando os sólidos VNaCl, V0,3Cl e V1,0Cl e subsequentemente com diaminas alifáticas 1,2-etileno-(en), 1,4-butil- (but) e 1,6-hexildiamina. Os sólidos foram caracterizados por análise elementar de CHN, difração de raios X, espectroscopia de absorção na região do infravermelho, análise termogravimétrica e medidas de potencial zeta. Os materiais obtidos foram utilizados para adsorção dos fármacos amilorida e ranitidina em solução aquosa. O tempo de saturação para os fármacos estudados foi de 200 minutos, sendo que o estudo cinético mostrou um bom ajuste para equação cinética de pseudo-segunda ordem, com coeficientes lineares em torno de 0,99 e uma boa concordância entre os valores de qt e qe. As isotermas de concentração mostraram adsorção em multicamadas, com uma melhor linearização para o modelo proposto por Freudlich, cujos capacidades adsortivas foram encontrados para os sólidos V0,3en e V1,0en, com valores próximos a 95 mg/g para a amilorida e 80 mg/g para a ranitidina. As matrizes V0,3hex e V1,0hex se mostraram eficientes para sistemas de liberação do fármaco.

Orientador: Lúcia Helena Innocentini Mei / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-16T13:24:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Carvalho_JoseWilsonCamilher_D.pdf: 2648911 bytes, checksum: a24c06cac0abecd9825f4e073f262762 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: É apresentada a preparação e a caracterização de nanocompósitos, produzidos a partir da vermiculita e poliolefinas funcionalizadas como matriz polimérica. As poliolefinas foram representadas pelo polietileno de baixa densidade (PEBD) e o polietileno de baixa densidade linear (PEBDL), utilizadas com e sem o anidrido maleico. A vermiculita de origem nacional foi escolhida como fase inorgânica na preparação dos nanocompósitos, devido a sua abundância e o seu baixo custo associado. A interação das matrizes poliolefínicas com a vermiculita foi facilitada pela utilização de agentes de acoplamento, baseados em compostos de amônio, cujos efeitos sobre as propriedades de barreira, ao oxigênio, à umidade, e de retardância de chama dos compostos obtidos são relatados. Foi utilizada como ferramenta de análise a Espectroscopia de Infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), para o acompanhamento e caracterização do processo de síntese das organo-vermiculitas. A Difração de Raio X (DRX) foi utilizada tanto para a análise do minério de vermiculita como recebido, quanto para a caracterização dos nanocompósitos utilizando as vermiculitas modificadas com os agentes de acoplamento. Os resultados foram confirmados com a utilização da Microscopia Eletrônica de Transmissão (MET) e a Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), com auxílio da técnica de feixe de íons (FIB). Essas técnicas confirmaram a obtenção de compostos esfoliados, evidenciando a eficiência dos agentes de acoplamento no processo de obtenção dos nanocompósitos, previamente analisados via DRX. A estrutura esfoliada dos compostos obtidos permitiu que fossem conduzidos testes sobre a sua capacidade de barreira ao oxigênio e a umidade, cujos resultados promissores mostraram a possibilidade de serem utilizados como materiais de embalagem. Da mesma forma, a característica esfoliada destes materiais possibilitou o desenvolvimento de testes para o atendimento da área de fios e cabos como isolamento e cobertura de cabos. Com este objetivo, foram analisados os requisitos de retardância de chama e ao aumento da temperatura de degradação, fundamental à preservação da integridade dos cabos durante o ataque das chamas. Este trabalho apresentou de maneira pioneira o processo de produção e utilização da vermiculita nacional, na obtenção de nanocompósitos, desde minério bruto até o produto final e a sua aplicação em casos reais / Abstract: The preparation and characterization of nanocomposites made from vermiculite and functionalized polyolefins as a polymeric matrix is presented. Polyolefins are represented by low-density polyethylene (LDPE) and linear low-density polyethylene (LLDPE), used with and without maleic anhydride. Vermiculite from a national origin was chosen as an inorganic phase in the nanocomposite preparation, due to its abundance and low cost. The interaction of the polyolefin matrixes with the vermiculite was facilitated using coupling agents. The coupling agents used were represented by the ammonium compounds and their effects were reported in the barrier properties to oxygen, humidity and in flame retardance in the produced compounds. As a nanocomposite analysis tool, Fourrier transformed infrared spectroscopy (FTIR) techniques were used, mainly in following and characterizing the organo-vermiculite process. X-ray diffraction (XRD) was used from the analysis of the vermiculite as received to the nanocomposite characterization using coupling agents. These results were confirmed using the transmission electronic microscopy (TEM) and scanning electronic microscopy (SEM), using focused ion beam (FIB), as well. These techniques confirmed the obtainment of exfoliated compounds that reinforced the coupling agents in the nanocomposite obtainment process, previously analyzed by XRD. The exfolied structure of the compounds obtained allowed for barrier-capacity tests. The nanocomposites tested as an oxygen and humidity barrier showed the possibility of being used as packaging materials due to the promising results presented. Likewise, the exfoliated characteristic of these materials enabled the development of tests to meet the needs of the wire and cable area as insulation and cable jacketing. Within this objective, there was the need to focus on the flame retardance requirements and the increase of the degradation temperature, crucial to preserve cable integrity during the flame attack. This work presents, in a pioneering manner, a revision of the production process and utilization of national vermiculite in obtaining the nanocomposite, from its ore to the final product and its application in real cases / Doutorado / Ciencia e Tecnologia de Materiais / Doutor em Engenharia Química

Conventional processes for the manufacture of exfoliated natural vermiculite employ temperatures exceeding 800 °C and the onset temperature is above 450 °C. In many applications, notably fire retardants, it is desirable that exfoliation of vermiculite should occur at temperatures in the range of 200 °C to 350 °C. For this purpose, South African Palabora vermiculite was modified by ion exchange with ammonium and selected alkali metal and alkaline earth metal ions. These expeiments were performed at room temperature using an orbital shaker for 15 days. Another set of experiments was performed by immersing vermiculite in saturated sodium chloride solution for periods up to six months. At the end of every month, sodium-exchanged vermiculite samples were taken for analysis. The thermal expansion and degradation of modified vermiculites were studied using thermo-mechanical analysis (TMA) and thermogravimetric analysis (TGA) respectively. Interlayer composition was studied using cation exchange with ammonium acetate. The leached cations were quantitatively determined using inductively coupled plasma optical emission spectroscopy (ICP-OES). Scanning electron microscopy (SEM) was applied to study the samples’ morphology. X-ray diffraction (XRD), infrared (FT-IR) and Raman spectroscopy confirmed that the basic vermiculite crystal structure was left unchanged during inorganic modification in both sets of experiments. It was confirmed that the blowing agent in the neat vermiculite was the interlayer water. In the exchanged vermiculite with ammonium ions, it was found that ammonia and water were the blowing agents and they were simultaneously released during thermal degradation. However, ammoniumvermiculite did not show a relatively better thermal expansion ratio, despite the presence of both ammonia and water in the interlayer. In the increasing ionic potential series: Na-vermiculite, Ba-vermiculite, Ca-vermiculite and Mg-vermiculite, it was found that the onset expansion temperature also increased dramatically. Exchange with relatively low ionic potential species, namely sodium, potassium and ammonium, lowered the exfoliation onset temperature of vermiculite to below 300 °C. PORTUGUESE : Processos convencionais de produção da vermiculita natural exfoliada empregam temperaturas que excedem 800 °C e a temperatura inicial de expansão está acima de 450 °C. Em muitas aplicações, particularmente em áreas onde se deseja extinção de fogo, é desejável que a exfoliação da vermiculite ocorra na região entre 200 °C e 350 °C. Assim, a vermiculita proveniente de Palabora, África do Sul, foi quimicamente modificada com cloretos de amónio, de metais alcalinos e de metais alcalino-terrosos previamente seleccionados. As experiências foram realizadas à temperatura ambiente sob agitação constante por 15 dias. Outro desenho experimental foi executado por imersão da vermiculita em solução saturada de cloreto de sódio durante 6 meses. Mensalmente foram retiradas alíquotas de vermiculita modificada para a devida análise. A expansão e degradação térmicas das amostras da vermiculita modificada foram estudadas usando análises termo-mecânica (TMA) e termogravimétrica (TGA). O método de extracção de catiões usando acetato de amónio foi aplicado em todas as amostras e os extractos foram analisados usando plasma inductivamente acoplado ligado ao espectroscópio óptico de emissão (ICP-OES). A morfologia das amostras foi comparada usando microscopia electronica (SEM). Difracção por raios-X (XRD), espectroscopia de infravermelho (FT-IR) e Raman, confirmaram a manutenção da estrutura cristalina da vermiculita durante a reacção de troca iónica em ambas experiências. Na vermiculita nativa foi confirmada a libertação de água antes e durante a exfoliação. Na amostra de vermiculita-NH4 foi detectado amoníaco, para além da água, e ambos foram libertos simultaneamente durante a degradação térmica. Entretanto, vermiculita-NH4 não exibe uma relativamente melhor expansão térmica apesar da presença de água e amónia entre as camadas da vermiculita. Na seguinte série crescente the potencial iónico: vermiculita-Na, vermiculita-Ba, vermiculita-Ca e vermiculita-Mg, a temperatura inicial de exfoliação também é proporcionalmente crescente. Trocas catiónicas da vermiculita natural pelos seguintes iões de baixo potencial iónico: sódio, potássio e amónio resultaram na redução da temperatura inicial de exfoliação para temperaturas abaixo de 300 °C. / Dissertation (MSc)--University of Pretoria, 2011. / Chemistry / unrestricted

Orientador: Maria Valnice Boldrin / Resumo: A extração de petróleo é uma das práticas mais importantes para obtenção de produtos como gases e combustíveis com demanda mundial crescente, assim como a geração de águas residuais provenientes deste processo. Também denominadas “águas produzidas de petróleo” (APP), essas águas contêm poluentes dissolvidos tóxicos e mutagênicos necessitando removêlas e detectá-las utilizando métodos analíticos eficientes os quais são de difícil desenvolvimento devido à alta complexidade da amostra contaminada com gases, óleos dissolvidos, sais, metais e diversos aromáticos danosos ao ambiente e organismos vivos em baixas concentrações tais como benzeno, tolueno, etilbenzeno e xilenos (BTEX), hidrocarbonetos poliaromáticos (PAH), assim como seus derivados e subprodutos provenientes de processos oxidativos. Neste trabalho, a vermiculita modificada com nanopartículas de magnetita (Fe3O4) foi investigada como adsorvente para extração de compostos orgânicos e metais dissolvidos nesta amostra. O material foi caracterizado por imagens de Microscopias eletrônicas de varredura e de transmissão (TEM), padrões de difração provenientes do Difratogramas de raio-X e por difração de elétrons em área selecionada pelo equipamento TEM, áreas superficiais BET e comportamentos magnéticos por Magnetometria de amostra vibrante. A exposição do mineral magnetizado à APP apresentou redução de 97 % do carbono orgânico total dissolvido após 5 min de exposição e estabilidade à dessorção, assim como análises por Cromato... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The extraction of oil is one of the most important practices for obtaining productssuch as gases andfuelswhich is growing world’s needsas well as the rising amount of residual waterrelated to this process. It isalso called“oilfield produced water”(OPW)which containsmutagenic and toxicdissolved pollutantswhat demand extracting and detecting those by efficient analytical methods which are difficult to be developedbase onthe high complexityof the samplethat is contaminated with gases, dissolved oils, salts, metalsand a variety of aromatics–such as benzene, toluene, ethylbenzene, xylenes (BTEX), polyaromatic hydrocarbons (PAHs), as well as their byproducts from oxidative processes –at low concentrations still even harmful for the environment and living organisms.This study investigated the vermiculite with magnetite nanoparticles (Fe3O4) as ad-sorbent for the extraction of the dissolved substances as organic compounds and metals in this type sample.The material was characterized by images of scanning and transmission (TEM) electron microscopies, BET superficial areas, diffraction patters using X-ray diffractometer and TEM mode called Selected areaelectrondiffraction, and magnetic behavior by Vibrating sample magnetometry. The exposure of the magnetized mineral to the OPWpresented a reduction of 97% of the total dissolved organic carbon after 5 minutes of exposure and stability to desorptionand Gas chromatography-mass spectrometry analyses showed a reduction of up to 85% in the BT... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre