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???metadata.dc.type???: Dissertação
Title: Desenvolvimento de materiais compósitos porosos de PE-g-MA/fibra de coco/quitosana e aplicação como materiais adsorventes na remoção de cromo (III).
Other Titles: Development of PE-g-MA/coconut fiber/chitosan porous composite materials and application as adsorbents for the removal of chromium (III).
???metadata.dc.creator???: Wysard Junior, Mauro Meliga 
???metadata.dc.contributor.advisor1???: Costa, Dilma Alves
First advisor-co: Mendonça, Roberta Helena
???metadata.dc.contributor.referee1???: Araujo, Fabiana Valeria da Fonseca
???metadata.dc.contributor.referee2???: Cunha, Fabíola Oliveira da
???metadata.dc.description.resumo???: A necessidade de reduzir impactos ambientais e ao mesmo tempo manter a eficiência econômica de diversos processos, vem motivando o meio acadêmico a realizar pesquisas voltadas para o desenvolvimento de novas tecnologias mais baratas e sustentáveis, que possam substituir as já empregadas nos setores industriais. Desta forma, a reciclagem e a utilização de matérias-primas naturais como a casca de coco e carapaças de animais marinhos é vislumbrada como uma alternativa para a redução do impacto ambiental, e ao mesmo tempo, pela utilização desses componentes em processos industriais com a finalidade de reduzir custos operacionais. Neste contexto encontram-se os biossorventes naturais, como a fibra de coco e a quitosana, que apresentam alta aplicabilidade em processos de remoção de íons metálicos, e uma grande disponibilidade a baixo custo. Além disso, o problema encontrado na recuperação desses adsorventes e do adsorvato após o processo de adsorção pode ser contornado pela fixação dos biossorventes em matrizes poliméricas, obtendo-se peças de maior volume, o que facilita as etapas de separação. Assim, este trabalho teve como objetivo desenvolver compósitos porosos com propriedades adsorventes, a partir da mistura física de polietileno graftizado com anidrido maleico (PE-g-MA), fibra de coco (FC), quitosana (Q) e cloreto de sódio (NaCl) utilizado como agente porogênico), e avaliar a capacidade de adsorção desses novos compósitos porosos na remoção do íon metálico cromo (III), já que este, é um resíduo presente em grandes atividades industriais, como a galvanoplastia. Com esta finalidade, foi realizado um planejamento experimental, onde foi avaliada a influência do tamanho das partículas de fibra de coco e da quantidade de quitosana na eficiência do processo de adsorção, assim como o pH da solução aquosa contendo o adsorvato cromo (III). Com os resultados pode-se concluir que o modelo usado no planejamento experimental foi válido para a avaliação da significância dessas variáveis, como para as melhores condições de remoção do cromo (III), as quais aconteceram nos valores mais elevados de pH (entre 6 e 7) e na presença de maiores quantidades de quitosana (7,5-8,6 g). A faixa granulométrica da fibra de coco que se mostrou mais favorável foi de 0,097-0,142 mm. Analisando esses compósitos porosos por espectroscopia na região do infravermelho (FTIR), difração de raios-X (DRX), absorção de água e microscopia eletrônica de varredura (MEV), pôde-se constatar e confirmar a forte interação ocorrida entre os componentes da mistura, possivelmente, interferindo na eficiência do processo de adsorção do cromo (III).
Abstract: The need to reduce environmental impacts while maintaining economic efficiency of various processes has motivated research to develop cheaper and sustainable technologies, to replace those already employed in the industrial sectors. Thus, recycling and utilization of natural materials such as coconut fiber or marine animal shells, is envisioned as an alternative to reduce the environmental impact and at the same time the use of these components in industrial processes reduces operational costs. In this context the biosorbents are included, such as coconut fibers and chitosan, which have high applicability to processes for removing metal ions, and are widely available at low cost. In addition, the problem found in the recovery of these adsorbents and adsorbate after the adsorption process can be bypassed by setting biosorbents in polymeric matrixes, obtaining larger parts, which facilitates the separation steps. Thus, this work aims to develop porous composite adsorbent properties, from the physical mixture of maleic anhydride polyethylene (PE-g-MA), coconut fiber (FC), chitosan (Q), and sodium chloride (NaCl) used as porogen agent), and assess the capacity of these new porous composite in the removal of metallic chromium (III) Ion, since this is a residue present in large industrial activities such as electroplating. The porosity of this material was obtained by leaching of NaCl, present in the composition of composite material. For this assessment, we conducted a trial planning, where could be evaluate the influence of particle size of coconut fiber and the amount of chitosan on adsorption process efficiency, as well as the pH of an aqueous solution containing the chromium (III) adsorbate. With the results could be concluded that the model used in planning was valid for the evaluation of the significance of these variables, as well as the trend of better removal of chromium (III), which took place in the higher pH values (between 6 and 7) and in the presence of increased amounts of chitosan (7.5-8.6 g). The granulometric size range of coconut fiber that was more favorable was between 0.097-0.142 mm. Analyzing these porous composites by spectroscopy in the infrared (FTIR), X-ray diffraction (XRD), water absorption and scanning electron microscopy (SEM), you can see and confirm the strong interaction between the components of the mixture, possibly by interfering in the process efficiency of adsorption of chromium
Keywords: Modified polyolefins
polymer composites
biodegradable polymers
adsorption
heavy metals.
Poliolefinas modificadas
compósitos poliméricos
polímeros biodegradáveis
adsorção
metais pesados
???metadata.dc.subject.cnpq???: Ciências Exatas e da Terra
Language: por
???metadata.dc.publisher.country???: Brasil
Publisher: Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro
???metadata.dc.publisher.initials???: UFRRJ
???metadata.dc.publisher.department???: Instituto de Tecnologia
???metadata.dc.publisher.program???: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química
Citation: Wysard Junior, Mauro Meliga. Desenvolvimento de materiais compósitos porosos de PE-g-MA/fibra de coco/quitosana e aplicação como materiais adsorventes na remoção de cromo (III).. 2013. [75 f.]. Dissertação( PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA QUÍMICA) - Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, [Seropédica-RJ] .
???metadata.dc.rights???: Acesso Aberto
URI: https://tede.ufrrj.br/jspui/handle/jspui/1380
Issue Date: 15-Oct-2013
Appears in Collections:MESTRADO EM ENGENHARIA QUÍMICA

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