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Previous issue date: 2018-02-02 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Materials based on graphene oxide and different types of clays are two classes of materials
with unique properties and with several applications, highlighting the adsorption capacity of
some dyes, metals and organic compounds. The combination of these structures can lead to
significant improvements in their properties through the synergism of the two species.
Methylene blue, a cationic dye widely used in many types of industries, has considerable
toxicity and causes biological imbalances when discarded in the wrong way. Because it is a
low-cost, high-application material, it is of great concern to health organizations as it can
cause irreversible damage when discarded or stored in the wrong way in the environment.
Thus, the need for treatments to remove this material from nature becomes more and more
and among the various available techniques, the adsorption is one of the most outstanding,
due to its ability to remove the material from the contaminated medium without
compromising the medium, however the materials currently used have a number of
disadvantages, such as high cost and considerable efficiency. The purpose of this work was
to obtain and characterize a hybrid material consisting of the deposition of graphene oxide
(GO) under porcelain based on a mixture of clay and paper, and its application as adsorbent
material of the dye methylene blue. The kinetic studies showed that hybrid materials with
different proportions of GO (400μL and 1200μL) were tested as adsorbent matrices, showing
in their results that the higher proportion of GO in the compound improves the adsorption
power, reaching 98% of the dye, due to the high surface area of the carbonaceous material
and its negative charge surface are attractive for the retention of the cationic dye, since the
interaction between the materials is given primarily by electrostatic attraction. Another factor
that influenced the retention power of the dye in the matrix was the basic medium in which
the dye was, since when it immersed the matrix, the molecules of methylene blue began to
interact with it. The use of paper clay as an adsorber matrix also allowed the reuse and
recycling of the matrices, since after the first use there were still active sites in the matrices
and after their saturation, sintering them again it was possible to eliminate the materials of
its surface, allowing so its re-use with GO deposited again. / Materiais à base de óxido de grafeno e diferentes tipos de argilas são duas classes de
materiais com propriedades únicas e com diversas aplicações, destacando a capacidade de
adsorção de alguns corantes, metais e compostos orgânicos. A combinação destas estruturas
pode levar a melhorias significativas em suas propriedades, através do sinergismo das duas
espécies. O azul de metileno, um corante catiônico muito utilizado em diversos tipos de
industrias, apresenta toxicidade considerável, além de causar desequilíbrios biológicos
quando descartados de maneira equivocada. Por se tratar de um material de baixo custo e de
grande aplicação, ele demonstra uma grande preocupação para as organizações de saúde,
uma vez que podem causar danos irreversíveis quando descartados ou armazenados de forma
equivocada no meio ambiente. Sendo assim a necessidade de tratamentos para remover este
material da natureza se torna cada vez maior e dentre as diversas técnicas disponíveis a
adsorção é uma da que mais se destaca, devido a sua capacidade de remover o material do
meio contaminado sem comprometer o meio, porém os materiais utilizados atualmente
apresentam uma série de desvantagens, tais como alto custo e eficiência considerável. Sendo
assim este trabalho teve como finalidade a obtenção e caracterização de um material híbrido
constituído pela deposição de óxido de grafeno (GO) sob uma porcelana baseada em mistura
de argila e papel (paper clay - PC), e sua aplicação como material adsorvente do corante azul
de metileno. Através de estudos cinéticos, os materiais híbridos com diferentes proporções
de GO (400μL e 1200μL) foram testados como matrizes adsorventes, mostrando em seus
resultados que a maior proporção de GO no composto, melhora o poder de adsorção,
chegando a 98% de retenção do corante, devido a elevada área superficial do material
carbonáceo e sua superfície de carga negativa são atrativos para a retenção do corante
catiônico, uma vez que a interação entre os materiais se dá primordialmente por atração
eletrostática. Outro fator que influenciou o poder de retenção do corante pela matriz foi o
meio básico em que o corante se encontrava, uma vez que quando imersa a matriz, as
moléculas de azul de metileno passaram a interagir com a mesma. A utilização do paper clay
como matriz adsorvedora permitiu ainda a reutilização e reciclagem das matrizes, uma vez
que após a primeira utilização ainda restaram sítios ativos nas matrizes e após a sua
saturação, sinterizando-as novamente foi possível eliminar os materiais de sua superfície,
permitindo assim a sua reutilização com GO depositado novamente.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:tede.mackenzie.br:tede/3555 |
| Date | 02 February 2018 |
| Creators | Falzirolli, Graziella Pessôa |
| Contributors | Domingues, Sergio Humberto, Fechine, Guilhermino José Macêdo, Camargo, Pedro Henrique Cury |
| Publisher | Universidade Presbiteriana Mackenzie, Engenharia de Materiais, UPM, Brasil, Escola de Engenharia Mackenzie (EE) |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do Mackenzie, instname:Universidade Presbiteriana Mackenzie, instacron:MACKENZIE |
| Rights | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/, info:eu-repo/semantics/openAccess |
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