Estudo comparativo de sílicas mesoporosas organofuncionalizadas magnéticas como adsorventes de Benzeno, Tolueno, Etilbenzeno e Xilenos (BTEX) (2018)
- Authors:
- Autor USP: OSORIO, DANIEL SANTOS GARCIA - IQ
- Unidade: IQ
- Sigla do Departamento: QFL
- Subjects: HIDROCARBONETOS; QUÍMICA INORGÂNICA
- Agências de fomento:
- Language: Português
- Abstract: A contaminação de aguas pela mistura Benzeno, Tolueno, Etilbenzeno e Xilenos (BTEX) vem gerando a necessidade do desenvolvimento de metodologias altamente eficientes na remoção de poluentes e de metodologias analíticas para monitoramento ambiental suficientemente sensíveis, seletivos, reprodutíveis e rápidos. Nesse contexto, adsorventes com propriedades magnéticas aparecem como alternativas eficientes, de baixo custo e de fácil automação, inclusive possibilitando o desenvolvimento de metodologia analítica baseada na extração em fase sólida magnética (m-SPE), que vem ganhando interesse crescente por permitir extração rápida e análise efetiva dos poluentes com alta sensibilidade. A busca por adsorventes adequados exige o estudo de materiais com grande área superficial, funcionalizáveis e estáveis como as sílicas, mais especificamente uma comparação entre os tipos de sílica e do tipo de agente funcionalizante nas propriedades de adsorção/dessorção. Sílicas mesoporosas oraganofuncionalizas magnéticas com diferentes morfologias foram preparadas: sílica mesoporosa ordenada MCM-48 e MCM-41, bem como nanoparticulas esféricas de sílica mesoporosa (NPSi'O IND.2'). A formação da silica mesoporosa ordenada começa com a preparação de um template de CTAB sobre o qual são depositados/formados os materiais MCM-41 e MCM-48. A concentração de CTAB deve ser controlada com cuidado pois estruturas com diferentes morfologias podem ser geradas variando-se esse parâmetro. As análises de espectroscopiaFTIR, DRX e sorção de 'N IND.2' revelaram que os materiais preparados são sílicas mesoporosas ordenadas com arranjo tipo giroide 3D (MCM-48) ou do tipo hexagonal (MCM-41) com área superficial respectivamente de 1212 'm POT.2'.'g POT.-1' e 1159 'm POT.2'.'g POT.-1'. Além disso, as imagens de MET do material MCM-48 mostraram tamanho médio de partícula igual a 116 nm ± 15 nm. Para facilitar a remoção do adsorvente, nanopartículas de magnetita (SPION) foram incorporadas na superfície dos materiais adsorventes. O tempo de remoção típico foi determinado como sendo de 1 minuto. A organofuncionalização da sílica com octadecilssilano (C18), octilssilano (C8) e difenilssilano ('Ph IND.2') foi confirmada por espectroscopia FTIR e análise termogravimétrica demostrando a presença e a percentagem em massa dos grupos orgânicos em cada tipo de sílica mesoporosa. Usando como referência sílica gel 60 comercial (Sílica), foram comparadas as propriedades de adsorção frente a BTEX em agua, quando o agente funcionalizante é C8, C18 ou 'Ph IND.2'. Os resultados indicaram que as capacidades de adsorção, segundo o modelo de Langmuir, seguem a seguinte ordem C8≥C18>>'Ph IND.2'. A partir disso, as propriedades de adsorção das demais sílicas funcionalizadas com C8 foram comparadas determinando-se que as capacidades de adsorção, segundo o modelo de Langmuir, estão na seguinte ordem: MCM-48>Sílica>'NPSiO IND.2'>MCM-41. O nanocompósito organofuncionalizado MCM48-C8/SPION, que mostrou as melhores propriedades de adsorção, foi usado para a extração em fasesólida magnética (m-SPE) de BTEX em agua de posto de gasolina. Verificou-se que apenas 30 mg de adsorvente, 5 min de contato com a solução de BTEX, 1 min para remoção do adsorvente e 1 min para a extração foram suficientes para concentração/recuperação de BTEX de agua pela técnica de m-SPE, viabilizando a análise quantitativa, no caso por CG-MS
- Imprenta:
- Data da defesa: 08.10.2018
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ABNT
OSORIO, Daniel Santos Garcia. Estudo comparativo de sílicas mesoporosas organofuncionalizadas magnéticas como adsorventes de Benzeno, Tolueno, Etilbenzeno e Xilenos (BTEX). 2018. Dissertação (Mestrado) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 2018. Disponível em: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/46/46136/tde-07022019-104950/. Acesso em: 13 out. 2024. -
APA
Osorio, D. S. G. (2018). Estudo comparativo de sílicas mesoporosas organofuncionalizadas magnéticas como adsorventes de Benzeno, Tolueno, Etilbenzeno e Xilenos (BTEX) (Dissertação (Mestrado). Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/46/46136/tde-07022019-104950/ -
NLM
Osorio DSG. Estudo comparativo de sílicas mesoporosas organofuncionalizadas magnéticas como adsorventes de Benzeno, Tolueno, Etilbenzeno e Xilenos (BTEX) [Internet]. 2018 ;[citado 2024 out. 13 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/46/46136/tde-07022019-104950/ -
Vancouver
Osorio DSG. Estudo comparativo de sílicas mesoporosas organofuncionalizadas magnéticas como adsorventes de Benzeno, Tolueno, Etilbenzeno e Xilenos (BTEX) [Internet]. 2018 ;[citado 2024 out. 13 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/46/46136/tde-07022019-104950/
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