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Publication
Development of new nanocomposites for waste water cleaning
| Name: | Description: | Size: | Format: | |
|---|---|---|---|---|
| 2.69 MB | Adobe PDF |
Authors
Abstract(s)
Dyes are one of the most common pollutants in water. In particular, azo dyes are highly toxic,
have a complex structure and are particularly hard to degrade because they contain nitrogen
nitrogen double bonds. In addition, in waste water differently charged dyes can be present.
Removing these pollutants with a single method or material is hard by using traditional
treatment techniques. In this thesis, new nanocomposites were prepared by combining
Fe3O4/P(NIPAM-co-MAA) polymeric microspheres and different generations of Polyamidoamine
(PAMAM) dendrimers. The prepared nanocomposites are able to remove differently charged
dyes, including the very resistant azo-dye methyl orange, and can also be recycled thanks to their magnetic properties. Different generations (3rd, 4th and 5th) of PAMAM dendrimers and
Fe3O4/P(NIPAM-co-MAA) microspheres have been used in order to synthesize the
nanocomposites. The most promising nanocomposites were synthesized by also using a
different molar ratio of polymer/dendrimer. All the obtained nanocomposites were tested to
adsorb differently charged dyes and, in particular, the positively charged dye basic fuchsin (BF)
and the negatively charged azo-dye methyl orange (MO). According to the results, the nanocomposite containing the 5th generation of PAMAM showed the maximum adsorption
capacity in the removal of both BF and MO. The adsorption capacity of this nanocomposite
towards MO is better than the not grafted polymeric microspheres that can adsorb perfectly BF
but cannot adsorb MO. Due to their magnetic properties, the nanocomposites can also be
removed by applying an external magnetic field.
Os corantes são um dos poluentes mais comuns na água. Em particular, os corantes azo são altamente tóxicos, têm uma estrutura complexa e são particularmente difíceis de degradar porque contêm ligações duplas azoto-azoto. Além disso, nas águas residuais podem estar presentes corantes de diferentes tipos e cargas. Remover esses poluentes com um único método ou material é difícil usando as técnicas de tratamento tradicionais. Nesta tese, novos nanocompósitos foram preparados combinando microesferas poliméricas de Fe3O4/P(NIPAM co-MAA) e diferentes gerações de dendrímeros de poliamidoamina (PAMAM). Os nanocompósitos preparados foram capazes de remover corantes com cargas diferentes, incluindo o muito resistente corante azo-metílico, e também serem reciclados graças às suas propriedades magnéticas. Diferentes gerações de dendrímeros PAMAM (3ª, 4ª e 5ª) e microesferas Fe3O4/P(NIPAM-co-MAA) foram usadas na preparação dos novos nanocompósitos. Os nanocompósitos mais promissores foram sintetizados utilizando-se diferentes proporções molares de polímero / dendrímero. Todos os nanocompósitos obtidos foram testados para adsorver corantes com diferentes cargas e, em particular, o corante carregado positivamente fucsina básica (BF) e o azo-corante alaranjado de metilo negativamente carregado (MO). De acordo com os resultados obtidos, o nanocompósito contendo a 5ª geração de PAMAM apresentou a capacidade máxima de adsorção na remoção de ambos os corantes, BF e MO. A capacidade de adsorção deste nanocompósito para MO é melhor do que as microesferas poliméricas sozinhas que adsorvem perfeitamente BF, mas não adsorvem o MO. Devido às suas propriedades magnéticas, os nanocompósitos também podem ser reciclados pela aplicação de um campo magnético externo.
Os corantes são um dos poluentes mais comuns na água. Em particular, os corantes azo são altamente tóxicos, têm uma estrutura complexa e são particularmente difíceis de degradar porque contêm ligações duplas azoto-azoto. Além disso, nas águas residuais podem estar presentes corantes de diferentes tipos e cargas. Remover esses poluentes com um único método ou material é difícil usando as técnicas de tratamento tradicionais. Nesta tese, novos nanocompósitos foram preparados combinando microesferas poliméricas de Fe3O4/P(NIPAM co-MAA) e diferentes gerações de dendrímeros de poliamidoamina (PAMAM). Os nanocompósitos preparados foram capazes de remover corantes com cargas diferentes, incluindo o muito resistente corante azo-metílico, e também serem reciclados graças às suas propriedades magnéticas. Diferentes gerações de dendrímeros PAMAM (3ª, 4ª e 5ª) e microesferas Fe3O4/P(NIPAM-co-MAA) foram usadas na preparação dos novos nanocompósitos. Os nanocompósitos mais promissores foram sintetizados utilizando-se diferentes proporções molares de polímero / dendrímero. Todos os nanocompósitos obtidos foram testados para adsorver corantes com diferentes cargas e, em particular, o corante carregado positivamente fucsina básica (BF) e o azo-corante alaranjado de metilo negativamente carregado (MO). De acordo com os resultados obtidos, o nanocompósito contendo a 5ª geração de PAMAM apresentou a capacidade máxima de adsorção na remoção de ambos os corantes, BF e MO. A capacidade de adsorção deste nanocompósito para MO é melhor do que as microesferas poliméricas sozinhas que adsorvem perfeitamente BF, mas não adsorvem o MO. Devido às suas propriedades magnéticas, os nanocompósitos também podem ser reciclados pela aplicação de um campo magnético externo.
Description
Keywords
Methyl orange Basic fuchsin Adsorption PAMAM dendrimer Fe3O4/P (NIPAM-co-MAA) microspheres Reusability Alaranjado de metilo Fucsina básica Adsorção Dendrímero PAMAM Microesferas de Fe3O4/P(NIPAM-co-MAA) Reciclagem Nanochemistry and Nanomaterials . Faculdade de Ciências Exatas e da Engenharia