Carbono modificado com nanopartículas superparamagnéticas como materiais estratégicos em Química Analítica e Ambiental (2017)
- Authors:
- Autor USP: SILVEIRA JUNIOR, ALCEU TOTTI - IQ
- Unidade: IQ
- Sigla do Departamento: QFL
- Subjects: QUÍMICA ANALÍTICA; QUÍMICA AMBIENTAL; NANOPARTÍCULAS; CARVÃO ATIVADO; TRATAMENTO DE ÁGUA; NANOTECNOLOGIA
- Language: Português
- Abstract: O carbono, em suas muitas formas distintas, tem sido largamente empregado como material adsorvente, do tratamento de água à tecnologia industrial em virtude de sua boa performance, baixo custo e compatibilidades biológica e ambiental. Nesta tese foi verificada a associação sinérgica entre carvão ativo e nanopartículas superparamagnéticas de óxido de ferro ensejando a exploração entre a capacidade adsortiva e o magnetismo para o desenvolvimento de processos de remoção de contaminantes de meios aquosos e melhorando sua análise por meio de concentração magnética. Para este propósito, nanopartículas magnéticas recobertas com ácidos oleico ou esteárico foram especialmente preparadas e combinadas com carvão ativo em proporções variadas (1, 5, 10, 20, 25, 50 % m/m), seguindo rigoroso controle químico. Os materiais de carbono magnetizáveis mantém suas afinidades química e característica porosa do material precursor com alguma diminuição de sua área superficial, embora exibindo uma forte atração por campos magnéticos externos, permitindo sua fácil concentração e remoção. Estes materiais foram extensivamente caracterizados por técnicas como BET, FTIR, XRD, DLS, SEM, TG/DTA, VSM e SQUID. Por conveniência, o compósito a 10 % de nanopartículas de magnetita foi escolhido como o principal a ser utilizado na maioria das aplicações exibindo ampla área superficial (700 ‘m POT. 2’.’g POT. -1’), volume e diâmetro médio de poro (0,487 cc.’g POT.-1’ e 8,5 nm, respectivamente) e uma magnetização de saturação de 5 emu.’g POT. -1’, com histerese desprezível à temperatura ambiente. Suas características adsorventes foram exploradas com sucesso na captura de corantes orgânicos (pararosanilina e azul de metileno), nitrobenzeno, bisfenol-A e BTEX (benzeno, tolueno, etilbenzeno e o,m,p-xilenos), bem como para íons de metais pesados como Hg(II), Pb(II) e Ag(I) em soluçãoaquosa. Estudos eletroanalíticos foram feitos explorando o efeito de pré-concentração magnética na superfície do eletrodo após realizar estudos de adsorção envolvendo o levantamento de isotermas afim de investigar parâmetros como capacidade adsortiva e constantes de adsorção. Em todos os casos, um elevado aumento de aumento na sensibilidade foi obtido através do confinamento magnético em relação aos métodos convencionais. Desta forma, o emprego do compósito de carbono com nanopartículas de óxido de ferro superparamagnéticas demonstrou ser uma ferramenta poderosa a ser explorada em Química Analítica e Ambiental.
- Imprenta:
- Data da defesa: 19.09.2017
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ABNT
SILVEIRA JUNIOR, Alceu Totti. Carbono modificado com nanopartículas superparamagnéticas como materiais estratégicos em Química Analítica e Ambiental. 2017. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 2017. Disponível em: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/46/46136/tde-22112017-142836/. Acesso em: 24 abr. 2024. -
APA
Silveira Junior, A. T. (2017). Carbono modificado com nanopartículas superparamagnéticas como materiais estratégicos em Química Analítica e Ambiental (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/46/46136/tde-22112017-142836/ -
NLM
Silveira Junior AT. Carbono modificado com nanopartículas superparamagnéticas como materiais estratégicos em Química Analítica e Ambiental [Internet]. 2017 ;[citado 2024 abr. 24 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/46/46136/tde-22112017-142836/ -
Vancouver
Silveira Junior AT. Carbono modificado com nanopartículas superparamagnéticas como materiais estratégicos em Química Analítica e Ambiental [Internet]. 2017 ;[citado 2024 abr. 24 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/46/46136/tde-22112017-142836/ - Introducing environmental and sustainable chemistry topics using a nanotechnology approach: removing hazardous metal ions by means of humic-acid-modified superparamagnetic nanoparticles
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