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dc.creatorMota, Henrique Peres da
dc.date.accessioned2024-08-19T21:36:58Z
dc.date.available2024-08
dc.date.available2024-08-19T21:36:58Z
dc.date.issued2023-02-03
dc.identifier.citationDa MOTA, Henrique Peres. Hidrogéis de poli(ácido acrílico)/poli(álcool vinílico) e íons Fe3+ com propriedades de autocura para aplicação na adsorção seletiva de corante catiônico. 96 f. Dissertação (Mestrado em Química) – Centro de Ciências Químicas, Farmacêuticas e de Alimentos, Universidade Federal de Pelotas, Pelotas, 2022.pt_BR
dc.identifier.urihttp://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/handle/prefix/13863
dc.description.abstractThe pollution of aquatic environments by organic contaminants, mainly dyes, is a worrying reality. As a result, the demand for robust materials and innovative systems aimed at remediating these environments has been growing. As an option, this work proposes the development and application of a hydrogel synthesized from the formation of multiple polymeric networks with self-healing properties using poly(acrylic acid) (PAAc), poly(vinyl alcohol) (PVA), and Fe3+ ions. The presence of Fe3+ ions in the polymer matrix, in addition to making it more thermally and mechanically stable, also influences the swelling capacity of the hydrogel and gives it a self-healing ability. This last property is due to the formation of dynamic ionic bonds between Fe3+ ions and PAAc carboxyl groups. Connections of this nature allowed the PAAc/PVA@Fe3+ hydrogel to reach a self healing percentage of about 68.0% in only 8 h. Batch studies using methylene blue (MB) and methyl orange (MO) were done to investigate the best conditions for using these hydrogels as adsorbents. Moreover, experiments demonstrated that there is selective adsorption of MB towards MO, likely due to the electrostatic interactions between the cationic MB and the anionic groups in the hydrogel. In binary dye mixtures, the PAAc/PVA@Fe3+ hydrogel removed around 81.0% of the MB, while the removal of MO was only 15.1%. According to the Langmuir isotherm, the maximum adsorption capacity of MB on the hydrogel was 27.4 mg/g when relatively mild working conditions were used (pH 6–7, 180 min, 25 ºC). Furthermore, the hydrogel demonstrated a good capacity for regeneration and reuse, maintaining the adsorption efficiency above 60.0% even after 10 cycles. The removal efficiency was kept even after the self-healing process. In short, the multi-network and self-healing PAAc/PVA@Fe3+ hydrogel is a promising candidate for practical application in environmental remediation, useful in the selective removal of cationic dyes from the aqueous medium.pt_BR
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESpt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Pelotaspt_BR
dc.rightsOpenAccesspt_BR
dc.subjectMateriais poliméricospt_BR
dc.subjectMateriais híbridospt_BR
dc.subjectAutocurapt_BR
dc.subjectAzul de metilenopt_BR
dc.subjectAlaranjado de metilapt_BR
dc.subjectAdsorçãopt_BR
dc.subjectReusopt_BR
dc.subjectTratamento de águapt_BR
dc.subjectPolymeric materialspt_BR
dc.subjectHybrid materialspt_BR
dc.subjectSelf-healingpt_BR
dc.subjectMethylene bluept_BR
dc.subjectMethyl orangept_BR
dc.subjectAdsorptionpt_BR
dc.subjectReusept_BR
dc.subjectWater treatmentpt_BR
dc.titleHidrogéis de poli(ácido acrílico)/poli(álcool vinílico) e íons Fe3+ com propriedades de autocura para aplicação na adsorção seletiva de corante catiônicopt_BR
dc.title.alternativeSelf-healing hydrogels of poly(acrylic)/poly(vinyl alcohol) and Fe3+ ions for selective adsorption of cationic dyept_BR
dc.typemasterThesispt_BR
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/7351182459275823pt_BR
dc.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/5914976951761736pt_BR
dc.description.resumoA poluição de ambientes aquáticos por contaminantes orgânicos, principalmente corantes, é uma realidade preocupante. Com isso, a demanda por materiais robustos e sistemas inovadores voltados para a remediação desses ambientes vem crescendo. Como opção, o presente trabalho propõe o desenvolvimento e aplicação de um hidrogel sintetizado a partir da formação de múltiplas redes poliméricas com propriedades de autocura utilizando para isso poli(ácido acrílico) (PAAc), poli(álcool vinílico) (PVA) e íons Fe3+. A presença dos íons de Fe3+ na matriz polimérica além de torná-la mais estável térmica e mecanicamente, também influencia a capacidade de intumescimento do hidrogel e confere ao mesmo uma habilidade de autocura. Essa última propriedade se deve à formação de ligações iônicas dinâmicas entre os íons Fe3+ e os grupos carboxílicos do PAAc. Ligações dessa natureza permitiram que o hidrogel PAAc/PVA@Fe3+ atingisse um percentual de autocura de cerca de 68% em apenas 8 h. Estudos de adsorção em batelada utilizando os corantes azul de metileno (MB) e alaranjado de metila (MO) foram realizados para investigar as melhores condições de uso desses hidrogéis. Ainda, foi verificado experimentalmente que há uma seletividade na adsorção do MB com relação ao corante MO devido às interações eletrostáticas entre o corante catiônico (MB) e o hidrogel com grupos aniônicos. Em misturas binárias dos corantes, o hidrogel PAAc/PVA@Fe3+ foi capaz de remover 81,0% do MB, enquanto apenas 15,1% do MO foi removido. De acordo com a isoterma de Langmuir, a capacidade máxima de adsorção do MB no hidrogel foi de 27,4 mg/g quando condições relativamente brandas de trabalho foram utilizadas (pH 6–7, 180 min, 25 ºC). Ademais, o hidrogel demonstrou uma boa capacidade de regeneração e reuso mantendo a eficiência de adsorção acima de 60% mesmo após 10 ciclos. A eficiência de remoção se manteve após o processo de autocura. Em suma, o hidrogel de múltiplas redes e autocurável PAAc/PVA@Fe3+ é um forte candidato para aplicação prática na remediação ambiental atuando na remoção seletiva de corantes catiônicos do meio aquoso.pt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Químicapt_BR
dc.publisher.initialsUFPelpt_BR
dc.subject.cnpqCIENCIAS EXATAS E DA TERRApt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.rights.licenseCC BY-NC-SApt_BR
dc.contributor.advisor1Fajardo, André Ricardo
dc.subject.cnpq1QUIMICApt_BR


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