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BIBLIOTECA DO INSTITUTO DE QUÍMICA
UNICAMP

 
TESE DE DOUTORADO
 
Autor: Melo, Júlio César Perin de
Título: Celulose e Lignocelulósicos como Suportes na Remoção de Contaminantes em Líquidos
Ano: 2012
Orientador: Prof. Dr. Claudio Airoldi
Departamento: Química Inorgânica
Palavras-chave: Celulose, Lignocelulósicos, Modificação química, Sorção, Química verde
Resumo: O trabalho foi realizado com biopolímeros orgânicos naturais: celulose e lignocelulósicos, modificados quimicamente aumentando a capacidade de sorção de contaminantes em líquidos. Foram caracterizados por IV, RMN de C, DRX, MEV and TG. Assim, as inércias química e física foram superadas através dos seguintes procedimentos sintéticos: esterificação com anidridos de celulose (maleato: 2,82, succinato: 3,07, ftalato: 2,99 mmol g) e de mesocarpo de babaçu (maleato: 141,79, succinato:176,99, ftalato:149,27 mg g); cloração da celulose com cloreto de tionila (4,95 mmol g); aminação de celulose com etileno-1,2-diamina (3,03 mmol g); reação de etilenossulfeto com mesocarpo (86,7 mg g) e epicarpo de babaçu (20,2 mg g). Com as modificações químicas dos biopolímeros as propriedades de sorção se tornaram superiores as dos biopolímeros de partida e as novas capacidades máximas de remoção de contaminantes foram: anidridos de celulose [maleato (Ni = 1,75 e Co = 2,40 mmol g), succinato: (Ni = 2,46 e Co = 2,46 mmol g) e ftalato: (Ni = 2,26 e Co = 2,43 mmol g)]; anidridos com mesocarpo de babaçu (maleato: (Cu = 19,88 mg g), succinato: (Cu = 38,58 mg g) e ftalato: (Cu = 30,63 mg g) soluções hidroalcoólicas); aminação de celulose com etileno-1,2-diamina (Cu = 2,32, Co = 1,35, Ni = 1,70 e Zn = 1,65 mmol g); reação de etilenossulfeto com mesocarpo (Cu = 39,6 mg g) e epicarpo (Cu = 39,2 mg g) de babaçu. A celulose também foi oxidada com metaperiodato aquoso para dar origem à celulose em sua forma oxidada, o 2,3-dialdeídocelulose, material de partida para outras reações, as quais foram: redução dos grupos aldeído do 2,3-dialdeídocelulose, seguido da reação deste material com os anidridos malêico, succínico e ftálico; em seguida cada um dos materiais na forma ácida foi reagido separadamente com etileno-1,2-diamina, dietil-1,2,4-triamina, trietil-1,2,4,6-tetramina. A outra rota foi a reação do 2,3-dialdeído-celulose com as poliaminas etileno-1,2-diamina, dietil-1,2,4-triamina, trietil-1,2,4,6-tetramina e em seguida, com cada um dos materiais aminados obtidos, reagí-los separadamente com os anidridos malêico, succínico e ftálico.
Abstract: The natural organic biopolymers, cellulose and lignocellulosics, were chemically modified in order to increase their sorption capacities for contaminants from liquids. The technics employed for characterization were IR, C NMR, XDR, SEM and TGA. Chemical modification and the degree of substitution were: esterification of cellulose with anhydrides [maleate: 2,82 mmol g, succinate: 3,07 mmol g, phthalate: 2,99 mmol g) and esterification of babassu mesocarp coconut with anhydrides (maleate: 141,79 mg g, succinate: 176,99 mg g, phthalato: 149,27 mg g); chlorination of cellulose with thionyl chloride (4,95 mmol g); amination of cellulose with ethylene-1,2-diamine (3,03 mmol g); reaction of ethylenesulfide with babaçu coconut mesocarp (86,7 mg g) and epicarp (20,2 mg g) The sorption capacities of these chemically modified biopolymers were outlighted as confirmed by the maxima sorption results and were: cellulose with anhydrides (maleate: (Ni = 1,75 e Co = 2,40 mmol g), succinate: (Ni = 2,46 e Co = 2,46 mmol g) e ftalate: (Ni = 2,26 e Co = 2,43 mmol g)); babassu mesocarp coconut with anhydrides [maleate: (Cu = 19,88 mg g), succinate: (Cu = 38,58 mg g) e ftalate: (Cu = 30,63 mg g) hydroalcoholic solution]; aminated cellulose (Cu = 2,32, Co = 1,35, Ni = 1,70 e Zn = 1,65 mmol g); babaçu coconut thyol-mesocarp (Cu = 39,6 mg g) e epicarp (Cu = 39,2 mg g). Cellulose was also oxidized with aqueous methaperiodate to produce cellulose-2,3-dialdehyde, which was used in other reactions: reduction of aldehyde groups, followed by reacting it with maleic, succinic and phthalic anhydrides; each of these materials in their acid form was reacted with ethylene-1,2-diamine, diethyl-1,2,4-triamine, triethyl-1,2,4,6-tetramine. The 2,3-dialdehyde-cellulose was also reacted with ethylene-1,2-diamine, diethyl-1,2,4-triamine, triethyl-1,2,4,6-tetramine and the aminated cellulose was separately reacted with maleic, succinic and phthalic anhydrides.
Arquivo (Texto Completo): 000904287.pdf ( tamanho: 27,1MB )

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