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Previous issue date: 2013-10-18 / Removing microcontaminants from effluents is a challenge today, because of its high cost and
low efficiency, especially in the treatment of effluents containing heavy metals. An alternative
that has emerged is the use of biodegradable nanocomposites, which exhibit good removal
and recovery performances, in addition to its low cost. With this in mind, the present study
aimed to develop and characterize a nanocomposite based on hydroxyapatite (HAP),
polyurethane (PU) and polyvinyl alcohol (PVA) for removing heavy metals. Thus, the
research was conducted in several steps: i)- Physico-chemical and microbiological hospital
effluent characterization; ii)- Production of hydroxyapatite by aqueous precipitation
technique, and their characterization; iii)- Production of the nanocomposite in which the
hydroxyapatite was added to the polyurethane prepolymers and then the polyvinyl
alcohol/hydroxyapatite film was produced; iv)- Polyvinyl composite without film PU/HAp
was also produced in the proportions of 20 and 40% HAp; v)- The composites was
characterized by the techniques of XRD, FTIR, SEM / EDS, BET, Zeta Potential and TGA;
vi)- The sisal and coconut fibres were washed and dried for comparative tests of adsorption;
vii)- Adsorption tests for evaluating the removal of heavy metals (nickel and cadmium).
Initial screening adsorption capacity (HAp; PU/HAp - 20 and 40%; PU / HAp / PVA), kinetic
studies of adsorption of Cd (II) by HAp; multifactorial design analysis (factorial design) for
identifying the most important variables in the adsorption of Cd (II) by composite PU/HAp.
Also comparative analysis of adsorption of Cd and Ni by composite PU/HAp were conducted,
as well as comparative tests of adsorption of Cd (coconut fibre) and Ni (sisal fibre). It was
possible to verify that the composite PU/HAp 40% showed better effectiveness for the
removal of Cd (II) and Ni (II), above 80%, equivalent to the lignocellulosic fibre used and
HAp produced. As main conclusion, it can be referred that the composite PU/HAp 40% is an
effective adsorvent to wastewater treatment for heavy metal removal, with low cost and high
efficiency / A remo??o de microcontaminantes, em especial no tratamento de efluentes contendo metais
pesados, ? um desafio na atualidade, em decorr?ncia de seu elevado custo e baixa efici?ncia.
Uma tecnologia que vem surgindo como promissora ? a aplica??o de nanocomp?sitos
biodegrad?veis, a qual apresenta uma efici?ncia favor?vel de remo??o e recupera??o deste
microcontaminante, al?m de seu baixo custo. Neste ?mbito, o presente estudo objetivou
desenvolver e caracterizar um nanocomp?sito ? base de hidroxiapatita (HAP), poliuretano
(PU) e ?lcool povinil?co (PVA) para remo??o de metais pesados. A investiga??o foi
desenvolvida em v?rias etapas: i)- caracteriza??o f?sico-qu?mica e microbiol?gica de efluentes
hospitalares, como potencial caso de estudo; ii)- produ??o de hidroxiapatita por meio da
t?cnica de precipita??o aquosa, e respectiva caracteriza??o; iii)- produ??o de nanocomp?sito
com revestimento, no qual a hidroxiapatita (HAp) foi adicionada aos pr?-pol?meros de
poliuretano, e a pel?cula de ?lcool poliv?nilico e hidroxiapatita foi produzida e aderida ao
comp?sito; iv)- produ??o de comp?sito n?o-peliculado PU/HAp nas propor??es a 20 e 40%
de HAp; v)- caracteriza??o do comp?sito pelas t?cnicas de DRX, FTIR, MEV/EDS, BET,
Potencial Zeta e TGA; vi)- tratamento f?sico-qu?mico da fibra de sisal e coco, como potenciais
bioadsorventes de baixo custo utilizados em estudos comparativos; vii)- testes de adsor??o de
metais pesados (n?quel e c?dmio). Neste ?mbito, foi realizada uma triagem inicial de
capacidade de adsor??o da HAp, PU/HAp 20 e 40% e PU/HAp/PVA, envolvendo estudos
cin?ticos de adsor??o de Cd (II). De modo a identificar as vari?veis mais importantes na
adsor??o de Cd (II) pelo comp?sito PU/HAp, foi tamb?m considerado o desenho de
experi?ncias (factorial design). Adicionalmente, este adsorvente (PU/HAp) foi tamb?m
testado como adsorvente de Cd e Ni. Finalmente, foram realizados testes de adsor??o de Cd
em fibras de coco, e de Ni em fibras de sisal. O estudo realizado permitiu concluir que o
comp?sito PU/HAp 40% apresentou elevada efici?ncia na remo??o de Cd (II) e Ni (II),
superiores a 80%, sendo equivalente ?s fibras lignocelul?sicas utilizadas e ? HAp produzida.
Como principal conclus?o deste estudo, destaca-se o fato de que estes materiais podem ser
utilizados no tratamento de efluentes para remo??o de metais pesados, dado que apresentam
baixo e custo e elevada efici?ncia / 2020-01-01
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufrn.br:123456789/15605 |
| Date | 18 October 2013 |
| Creators | Silva, Dany Geraldo Kramer Cavalcanti e |
| Contributors | CPF:18222161415, http://lattes.cnpq.br/8553209522282182, Nascimento, Jos? Heriberto Oliveira do, CPF:02452573493, http://lattes.cnpq.br/7033735079037677, Silva, Kesia Karina de Oliveira Souto, CPF:00851738435, http://lattes.cnpq.br/4712628443097348, Pinto, Erica Natasche de Medeiros Gurgel, CPF:00985100451, http://lattes.cnpq.br/6531020251306710, Brito, Luiz Pereira de, CPF:08607249487, http://lattes.cnpq.br/4719691319300166, Quina, Margarida Maria Jo?o de, Ferreira, Licinio Manuel Gando de Azevedo, Ladchumananandasivam, Rasiah |
| Publisher | Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Programa de P?s-Gradua??o em Engenharia Mec?nica, UFRN, BR, Tecnologia de Materiais; Projetos Mec?nicos; Termoci?ncias |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFRN, instname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte, instacron:UFRN |
| Rights | info:eu-repo/semantics/embargoedAccess |
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