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Desenvolvimento de compósitos poliméricos como ferramentas para remoção e detecção de contaminantes orgânicos e metálicos da água
dc.creator | Silva, Emily Cruz da | |
dc.date.accessioned | 2024-12-13T23:45:00Z | |
dc.date.available | 2024-12-13T23:45:00Z | |
dc.date.issued | 2023-10-16 | |
dc.identifier.citation | SILVA, Emilly Cruz da. Desenvolvimento de compósitos poliméricos como ferramentas para remoção e detecção de contaminantes orgânicos e metálicos da água. 2023. 142 f. Tese (Doutorado em Química) - Centro de Ciências Químicas, Farmacêuticas e de Alimentos, Universidade Federal de Pelotas, Pelotas, 2023. | pt_BR |
dc.identifier.uri | http://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/handle/prefix/14680 | |
dc.description.abstract | Environmental remediation is a highly explored field in materials chemistry due to its importance in maintaining and rescuing the environment. In general, the combination of materials from different origins resulting in composites can be an interesting alternative to increase the performance of materials used for this purpose. This thesis explored the development of polymer composites, in their various forms, with improved properties for use in adsorption and sensing processes in aqueous media. The first contribution describes a polymer composite in the form of alginate/polypyrrole beads containing ZnFe2O4 nanoparticles. This composite was able to adsorb ibuprofen and paracetamol in appreciable quantities ((94% e 98%)). Due to the magnetic properties of ZnFe2O4, exposing the beads to an external magnetic field accelerated the kinetics of the adsorption process by around 15%, especially in the initial stages of adsorption. In the second part, a composite hydrogel containing biochar was manufactured using 3D printing. The use of the additive manufacturing technique allowed obtaining a composite with a more complex structure and high performance in the adsorption of methylene blue and ibuprofen in tap water. In the last contribution, the preparation of a composite of cross-linked β-cyclodextrin and carbon quantum dots is described. In addition to being applied in the adsorption of metallic species in aqueous media, this composite was also tested in the detection of metallic ions. This last characteristic was possible due to the fluorescence capacity that the composite presented due to the quantum dots. When interacting with metals, part of the fluorescence is lost, which can be used to detect them, even at low concentrations (ppm). In short, three new original polymer composites were developed and demonstrated to be efficient in the remediation of the aqueous environment with potential for use in practical conditions. | pt_BR |
dc.description.sponsorship | Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq | pt_BR |
dc.language | por | pt_BR |
dc.publisher | Universidade Federal de Pelotas | pt_BR |
dc.rights | OpenAccess | pt_BR |
dc.subject | Adsorção | pt_BR |
dc.subject | Polissacarídeos | pt_BR |
dc.subject | Nanopartículas | pt_BR |
dc.subject | Pontos quânticos | pt_BR |
dc.subject | Remediação ambiental | pt_BR |
dc.subject | Qualidade da água | pt_BR |
dc.title | Desenvolvimento de compósitos poliméricos como ferramentas para remoção e detecção de contaminantes orgânicos e metálicos da água | pt_BR |
dc.title.alternative | Development of polymeric composites as tools for removal and detection of organic and metallic contaminants from water | pt_BR |
dc.type | doctoralThesis | pt_BR |
dc.contributor.authorLattes | http://lattes.cnpq.br/3903798233918184 | pt_BR |
dc.contributor.advisorID | https://orcid.org/0000-0001-5362-6478 | pt_BR |
dc.contributor.advisorLattes | http://lattes.cnpq.br/5914976951761736 | pt_BR |
dc.contributor.advisor-co1 | Vieira, Mariana Antunes | |
dc.contributor.advisor-co1Lattes | http://lattes.cnpq.br/4097437753995552 | pt_BR |
dc.description.resumo | A remediação ambiental é um campo altamente explorado na química de materiais devido a sua importância na manutenção e resgate do meio ambiente. De modo geral, a combinação de materiais de origens diferentes resulta em compósitos, que podem ser uma alternativa interessante para aumentar a performance dos materiais utilizados para esta finalidade. Nesta Tese foi explorado o desenvolvimento de compósitos poliméricos, em suas diversas formas, com propriedades aprimoradas para uso em processos adsortivos e de sensoriamento em meio aquoso. A primeira contribuição descreve um compósito polimérico na forma de beads de alginato/polipirrol contendo nanopartículas de ZnFe2O4. Este compósito foi capaz de adsorver ibuprofeno e paracetamol em quantidades apreciáveis (94% e 98%). Devido às propriedades magnéticas do ZnFe2O4, a exposição das beads à campo magnético externo acelerou a cinética do processo de adsorção em cerca de 15%, especialmente nos estágios iniciais da adsorção. Na segunda parte, um hidrogel compósito contendo biochar foi fabricado utilizando impressão 3D. O uso da técnica de manufatura aditiva permitiu a obtenção de um compósito com estrutura de maior complexidade e com alta performance na adsorção de azul de metileno e ibuprofeno em água de torneira. Além dessas características, o compósito apresentou grande capacidade de reuso (20 ciclos). Na última contribuição é descrito o preparo de um compósito de β-ciclodextrina reticulada e pontos quânticos de carbono. Além de ser aplicado na adsorção de espécies metálicas em meio aquoso, esse compósito também foi testado na detecção dos íons metálicos. Esta última característica foi observável devido a capacidade de fluorescência apresentada pelos pontos quânticos existentes no compósito. Ao interagir com os metais, parte da fluorescência é perdida o que pode ser utilizado na detecção deles, mesmo em baixas concentrações (ppm). Em suma, três novos compósitos poliméricos originais foram desenvolvidos e demonstraram ser eficientes na remediação do meio aquoso com potencial de uso em condições práticas. | pt_BR |
dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Química | pt_BR |
dc.publisher.initials | UFPel | pt_BR |
dc.subject.cnpq | CIENCIAS EXATAS E DA TERRA | pt_BR |
dc.publisher.country | Brasil | pt_BR |
dc.rights.license | CC BY-NC-SA | pt_BR |
dc.contributor.advisor1 | Fajardo, André Ricardo | |
dc.subject.cnpq1 | QUIMICA | pt_BR |
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