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dc.creatorRigueto, Cesar Vinicius Toniciolli-
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/5053497434546209por
dc.contributor.advisor1Dettmer, Aline-
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/3783457265210946por
dc.date.accessioned2021-06-25T19:53:16Z-
dc.date.issued2021-02-19-
dc.identifier.citationRIGUETO, Cesar Vinicius Toniciolli. Adsorventes alternativos a partir de gelatina recuperada de resíduos de couro e nanotubos de carbono para remoção de contaminantes emergentes. 2021. 43 f. Dissertação (Mestrado em Ciência e Tecnologia de Alimentos) - Universidade de Passo Fundo, Passo Fundo, RS, 2021.por
dc.identifier.urihttp://tede.upf.br:8080/jspui/handle/tede/2064-
dc.description.resumoAs indústrias de transformação de peles animais em couro são responsáveis pela geração de resíduos sólidos ricos em colágeno. A gelatina é um biopolímero que pode ser obtido a partir da hidrólise do colágeno, e tem se mostrado promissora em estudos envolvendo a produção de adsorventes. Os nanotubos de carbono (CNT's), são utilizados como reforços para matrizes poliméricas, visto que o uso de CNT's puros como adsorvente ocasiona o bloqueio dos filtros industriais, sendo que o processo de separação é difícil. Assim, esse trabalho teve por objetivo o desenvolvimento de esferas compósitas a partir de gelatina recuperada de resíduos de couro curtido ao cromo (RCCC) e CNT's. Para fins de comparação, foram produzidas esferas padrão, contendo apenas a gelatina comercial ou a gelatina RCCC. O método de emulsificação por gotejamento foi empregado no preparo das esferas, com concentração 8% (m/m) das gelatinas comercial e RCCC (m/v), respectivamente, e adições de 0 e 5% (m/m) de CNT's em relação a massa de gelatina. Os adsorventes obtidos foram caracterizados por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Espectroscopia no Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR), Termovogravimetria (TGA), Ponto de carga zero (pHPZC), Difração por Raios-X (DRX), e Capacidade de inchaço e de retenção de água também foram determinadas. Os ensaios de adsorção em batelada (equilíbrio, cinético e de dessorção e reúso) foram conduzidos utilizando o corante amarelo tartrazina e o diclofenaco de sódio como modelos experimentais. Na caracterização das esferas adsorventes, verificou-se superfície lisa, diâmetro em torno de 1,0 mm, pHPZC de 5,0 e 5,5 para as esferas compósitas, e sem adição de CNT's, respectivamente. A análise de FTIR indicou estruturas químicas bem semelhantes entre os dois tipos de gelatina (comercial e RCCC). A adição dos nanotubos ao compósitos foi comprovada a partir da análise de DRX. Na termogravimetria, dois eventos de perda de massa em 225 ºC e 325 ºC foram observados, relacionados a evaporação da água e despolimerização das proteínas da gelatina, respectivamente. As capacidades de adsorção do corante amarelo tartrazina variaram de 131,32 a 263,13 mg.g-1, enquanto que para o diclofenaco as variações foram de 17,51 a 36,35 mg.g-1. Na modelagem matemática, os modelos de Langmuir, Freundlich e Redlich-Peterson apresentaram coeficientes de determinação (R²>0,90), sendo eficientes para descrever a adsorção de tartrazina e diclofenaco de sódio pelas esferas adsorventes. As classificações dos perfis das curvas isotérmicas foram alteradas em função do material utilizado, sugerindo mudanças de mecanismo, onde, as interações eletrostáticas e as ligações de hidrogênio, possivelmente, foram os mecanismos envolvidos na adsorção do corante e diclofenaco, respectivamente. Na cinética, para ambos os materiais, a densidade de adsorção do corante continuou a aumentar após 300 min, enquanto que para o diclofenaco, após 80 min a taxa de adsorção tornou-se constante. Na regeneração, ambas as esferas foram utilizadas por até 10 ciclos, com capacidades de adsorção em torno de 100 mg.g-1. De forma geral, a adição de CNT's não proporcionou aumento nas capacidades de adsorção das gelatinas comercial e RCCC, e a gelatina como material único, mostrou-se um adsorvente promissor. Além disso, a gelatina RCCC apresentou capacidades de adsorção similares à gelatina comercial.por
dc.description.abstractIndustries of the transformation of animal hides into leather are responsible for the generation of solid waste in collagen. Gelatin is a biopolymer that can be obtained from collagen hydrolysis and has been promising in studies involving the production of adsorbents. Carbon nanotubes (CNT’s) are used as reinforcements for polymeric matrices, since the use of pure CNT’s powder as an adsorbent causes the blocking of industrial filters, and the separation process is difficult. Thus, this work aimed to develop composite beads from gelatin recovered from chromium-tanned leather wastes (RCTLW) and CNT’s. For comparison purposes, standard beads were produced, containing only commercial gelatin or RCCC gelatin. The drip emulsification method was used in the preparation of the beads, with a concentration of 8% (w/w) of commercial and RCTLW (w/v) gelatins, respectively, and additions of 0 and 5% (w/w) of CNT’s in relation to the gelatin weight. The adsorbents were characterized by Scanning Electron Microscopy (SEM), Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), Thermovogravimetry (TGA), Point of zero charge (pHPZC). Composite beads (CNT’s and gelatin) were further characterized by X-Ray Diffraction (XRD), and the Swelling and Water retention capacities were also determined. The batch adsorption tests (equilibrium, kinetic, and desorption, and reuse) were conducted using the tartrazine yellow dye and diclofenac sodium as experimental models. In the characterization of the adsorbent beads, it was found smooth surface, diameter around 1.0 mm, pHPZC of 5.0 and 5.5 for the composite beads, and without the addition of CNT’s, respectively. The FTIR analysis indicates similar structures between the two types of gelatin (commercial and RCTLW). The addition of CNT’s to composites was proven from the XRD analysis. In thermogravimetry, two weight loss events at 225 ºC and 325 ºC were observed, related to water evaporation and depolymerization of gelatin protein, respectively. The adsorption capacities of the tartrazine varied from 131.32 to 263.13 mg.g-1, while for diclofenac the variations were from 17.51 to 36.35 mg.g-1. In mathematical modeling, the Langmuir, Freundlich, and Redlich-Peterson models coefficients of determination (R²>0.90), being efficient to describe the adsorption of tartrazine and diclofenac by the adsorbent beads. The classifications of the profiles of the isothermal curves were changed according to the material used, suggesting changes in the mechanism. Electrostatic interactions and hydrogen bonds possibly were the mechanisms involved in the adsorption of the tartrazine and diclofenac, respectively. In kinetics, for both materials, the adsorption density of the dye continued to increase after 300 min, while for diclofenac, after 80 min the adsorption rate became constant. In regeneration, both beads were used for up to 10 cycles, with an adsorption resource of around 100 mg.g-1. In general, the addition of CNT’s did not increase the adsorption capacities of commercial gelatins and RCTLW, and gelatin as a single material showed a promising adsorbent. Also, the RCTLW showed adsorption capacities similar to commercial gelatin, therefore, the present work can contribute as a basis for further studies in the field of materials science and adsorption.eng
dc.description.provenanceSubmitted by Aline Rezende (alinerezende@upf.br) on 2021-06-25T19:53:16Z No. of bitstreams: 1 2021CesarViniciusToniciolliRigueto.pdf: 1223241 bytes, checksum: d56e906891d15d8f08817d4d75bafa08 (MD5)eng
dc.description.provenanceMade available in DSpace on 2021-06-25T19:53:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2021CesarViniciusToniciolliRigueto.pdf: 1223241 bytes, checksum: d56e906891d15d8f08817d4d75bafa08 (MD5) Previous issue date: 2021-02-19eng
dc.formatapplication/pdf*
dc.languageporpor
dc.publisherUniversidade de Passo Fundopor
dc.publisher.departmentFaculdade de Agronomia e Medicina Veterinária – FAMVpor
dc.publisher.countryBrasilpor
dc.publisher.initialsUPFpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Alimentospor
dc.rightsAcesso Abertopor
dc.subjectAdsorçãopor
dc.subjectCurtumespor
dc.subjectBiopolímerospor
dc.subject.cnpqCIENCIA E TECNOLOGIA DE ALIMENTOS::CIENCIA DE ALIMENTOSpor
dc.titleAdsorventes alternativos a partir de gelatina recuperada de resíduos de couro e nanotubos de carbono para remoção de contaminantes emergentespor
dc.title.alternativeAlternative adsorbents from gelatin recovered from leather residues and carbon nanotubes to remove emerging contaminantseng
dc.typeDissertaçãopor
Appears in Collections:Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Alimentos

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