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http://www.repositorio.ufal.br/jspui/handle/123456789/15898
Tipo: | Tese |
Título: | Hidróxidos duplos lamelares com substâncias húmicas: perspectivas de aplicações ambientais |
Autor(es): | Silva, Amanda Paulina Bezerra da |
Primeiro Orientador: | Botero, Wander Gustavo |
metadata.dc.contributor.advisor-co1: | Silva, Oseas Santos |
metadata.dc.contributor.referee1: | Oliveira, Luciana Camargo de |
metadata.dc.contributor.referee2: | Gouveia, Danielle |
metadata.dc.contributor.referee3: | Bortoluzzi, Janaína Heberle |
metadata.dc.contributor.referee4: | Galdino, Fabiane Caxico de Abreu |
Resumo: | A busca por métodos alternativos para a remoção de contaminantes por meio do processo de adsorção vêm sendo intensamente estudados nos últimos anos. As espécies fosfatadas podem afetar os ecossistemas aquáticos, pois o excesso deste nutriente pode causar eutrofização, gerando impactos ambientais. Além disso, devido aos efeitos prejudiciais dos metais potencialmente tóxicos e resíduos orgânicos ao ambiente e à saúde humana, torna-se necessário o desenvolvimento e aprimoramento de tecnologias eficazes para a remoção dessas espécies de águas residuais com o objetivo de diminuir o impacto do descarte dessas matrizes no ambiente. Os hidróxidos duplos lamelares têm se mostrado promissores nesse quesito e as substâncias húmicas (principal componente da matéria orgânica natural) apresentam forte influência na disponibilidade de contaminantes no ambiente. Neste contexto, foram sintetizados hidróxidos duplos lamelares intercalados com três tipos de materiais, substâncias húmicas, nitrato e carbonato visando a aplicação como adsorventes de fosfatos, contaminantes orgânicos e metais potencialmente tóxicos presentes no ambiente. A caracterização dos materiais, realizadas por difração de raios X mostrou a presença de picos característicos de hidróxidos duplos lamelares e a análise termogravimétrica mostrou o comportamento de decomposição da estrutura lamelar, confirmando a estrutura dos hidróxidos duplos lamelares. A capacidade de adsorção atingiu o equilíbrio em aproximadamente 30 min, sendo mais eficiente para hidróxidos duplos lamelares com NO3. A capacidade máxima de adsorção dos íons fosfato apresentou resultados de 35,03 e 44,20 mg g-1 para hidróxidos duplos lamelares com substâncias húmicas e hidróxidos duplos lamelares com NO3 respectivamente. A capacidade de complexação mostrou que a influência do pH está diretamente relacionada a complexação, sendo maior para hidróxidos duplos lamelares com substâncias húmicas em pH 6,5. Quanto ao estudo de adsorção, a isoterma para o metal Pb se ajustou melhor ao modelo de pseudo-primeira ordem e para o Zn, obteve-se ajuste tanto ao modelo de pseudoprimeira ordem quanto para o modelo de pseu-do-segunda ordem, sugerindo que a adsorção pode ocorrer com formação de multicamadas, rápida e reversível. Assim, materiais nanoestruturados com substâncias húmicas são promissores para uso na remediação de contaminantes e a adsorção pode ser uma técnica rápida e eficiente para uso em água. |
Abstract: | The search for alternative methods for the removal of contaminants through the adsorption process has been intensively studied in recent years. Phosphate species can affect aquatic ecosystems, since excess of this nutrient can cause eutrophication, generating environmental impacts. In addition, due to the harmful effects of potentially toxic metals and organic residues on the environment and human health, it is necessary to develop and improve effective technologies for the removal of these species from wastewater in order to reduce the impact of the disposal of these matrices on the environment. Layered double hydroxides have shown promise in this regard, and humic substances (the main component of natural organic matter) have a strong influence on the availability of contaminants in the environment. In this context, layered double hydroxides intercalated with three types of materials, humic substances, nitrate and carbonate, were synthesized with the aim of applying them as adsorbents of phosphates, organic contaminants and potentially toxic metals present in the environment. The characterization of the materials, performed by X-ray diffraction, showed the presence of characteristic peaks of layered double hydroxides and the thermogravimetric analysis showed the decomposition behavior of the layered structure, confirming the structure of layered double hydroxides. The adsorption capacity reached equilibrium in approximately 30 min, being more efficient for layered double hydroxides with NO3. The maximum adsorption capacity of phosphate ions presented results of 35.03 and 44.20 mg g-1 for layered double hydroxides with humic substances and layered double hydroxides with NO3, respectively. The complexation capacity showed that the influence of pH is directly related to complexation, being greater for layered double hydroxides with humic substances at pH 6.5. Regarding the adsorption study, the isotherm for Pb metal fitted best to the pseudo-first order model and for Zn, it was found to fit both the pseudofirst order and the pseudo-second order models, suggesting that adsorption can occur with rapid and reversible multilayer formation. Thus, nanostructured materials with humic substances are promising for use in contaminant remediation and adsorption can be a fast and efficient technique for use in water. |
Palavras-chave: | Adsorção Fosfato Hidróxicos duplos lamelares Substâncias húmicas Lamellar double hydroxide Humic substances Phosphate Adsorption |
CNPq: | CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA |
Idioma: | por |
País: | Brasil |
Editor: | Universidade Federal de Alagoas |
Sigla da Instituição: | UFAL |
metadata.dc.publisher.program: | Programa de Pós-Graduação em Química e Biotecnologia |
Citação: | SILVA, Amanda Paulina Bezerra da. Hidróxidos duplos lamelares com substâncias húmicas: perspectivas de aplicações ambientais. 2025. 69 f. Tese (Doutorado em Ciências) - Instituto de Química e Biotecnologia, Programa de Pós-Graduação em Química e Biotecnologia, Universidade Federal de Alagoas, Maceió, 2024. |
Tipo de Acesso: | Acesso Aberto |
URI: | http://www.repositorio.ufal.br/jspui/handle/123456789/15898 |
Data do documento: | 8-jul-2024 |
Aparece nas coleções: | Dissertações e Teses defendidas na UFAL - IQB |
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