Preparação de Polímeros de Impressão Iônica (IIP) de Cádmio a Base de Copolímeros de Estireno-Divinilbenzeno-Acrilonitrila (STY-DVB-AN)

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Tipo do documento:	Dissertação
Título:	Preparação de Polímeros de Impressão Iônica (IIP) de Cádmio a Base de Copolímeros de Estireno-Divinilbenzeno-Acrilonitrila (STY-DVB-AN)
Título(s) alternativo(s):	Synthesis of Cadmium Ion Imprinted Polymer (IIP) based on Styrene-Divinylbenzene-Acrylonitrile Copolymers (STY-DVB-AN)
Autor:	Gomes, Ariana Carolina Santana Alcovias
Primeiro orientador:	Marques, Mônica Regina da Costa
Primeiro coorientador:	Costa, Luciana da Cunha
Primeiro membro da banca:	Merçon, Fábio
Segundo membro da banca:	Cerqueira, Alexandre Andrade
Resumo:	O cádmio é um metal tóxico encontrado como um contaminante em diversas matrizes ambientais. A elevada toxicidade deste íon metálico, aliada à possibilidade de bioacumulação e biomagnificação, torna de suma importância o desenvolvimento de metodologias para avaliação da concentração de cádmio em matrizes naturais. O presen-te estudo está voltado para síntese de um polímero e impressão iônica (IIP) seletivo para o íon Cd2+. Para a síntese deste polímero na forma de pérolas, o monômero acrilonitrila foi convertido em grupos amidoxima através de reação com cloridrato de hidroxilamina, para formação do complexo de amidoxima/Cd2+, que foi polimerizado com estireno e divinilbenzeno. Em paralelo, um polímero não impresso (NIP) foi produzido fazendo-se a mesma reação de polimerização, mas sem o complexo de amidoxima/Cd2+. Além disso, foram sintetizados outros cinco polímeros de impressão iônica utilizando tolueno e n-heptano em diferentes graus de diluição para verificar alterações na morfologia dos polímeros. Técnicas como análise termogravimétrica (TGA), espectrometria de absorção na região do infravermelho (FTIR) e microscopia eletrônica de varredura (MEV) foram utilizadas para a caracterização dos polímeros produzidos. Foram realizados testes para avaliação da capacidade de adsorção do polímero sintetizado (IIP-01) variando o pH, temperatura, concentração e o tempo de contato, obtendo melhores resultados em pH 6, tempo de equilíbrio de 12 minutos e melhor faixa de concentração para estudo entre 0,1-1,0 mg L-1. Foram aplicados modelos cinéticos e isotermas de adsorção para o polímero IIP-01. O modelo de Elovich foi o mais adequado para descrever o equilíbrio de sorção. Já em relação ao mecanismo de sorção, o modelo Freundlich foi o mais aplicável. Os testes mostraram que a IIP-01 foi capaz de adsorver o Cd2+, porém, em relação à seletividade, os resultados mostraram que tanto o polímero não impresso (NIP), o IIP-01 e os demais polímeros sintetizados não foram seletivos ao Cd2+, pois o polímero também foi capaz de adsorver Zn+2, Pb+2, Cu2+ e Ni2+, e no geral, os polímeros revelaram melhores resultados para adsorção de Pb+2
Abstract:	Cadmium is a toxic metal found as an environmental contaminant in many en-vironmental matrices. The high toxicity of this metal, the bioaccumulation and biomag-nification becomes the development of the methodologies very important for evaluation of the cadmium concentration in differents resources. The ion-imprinted polymer to the Cd2+ ion (IIP-01) was produced in this study. For the synthesis of this polymer, the monomer acrylonitrile will be converted into amidoxime groups by reaction with hy-droxylamine hydrochloride and subsequent complexation with cadmium ions to com-plex formation amidoxim/Cd2+, which was polymerized by the suspension method, with styrene and divinylbenzene. Concurrently, a no ion-imprinted polymer (NIP) was pro-duced, as a control, using the same polymerization reaction, but without the amidoxime / Cd2+ complex. In addition, four other polymers (IIP-02, IIP-03, IIP-04 e IIP-05) using toluene and n-heptane at different dilutions to verify changes in the morphology of the polymer was synthesized. Techniques such as thermogravimetric analysis (TGA), infra-red absorption spectrometry (FTIR) and scanning electron microscopy (SEM) were used to characterize the polymers produced. Tests were carried out to evaluate the adsorption capacity of the synthesized polymer (IIP-01) varying the pH, temperature, concentration and contact time, obtaining better results at pH 6, equilibrium time 12 minutes and better concentration range for study between 0.1-1.0 mg L-1. Kinetic models and adsorption isotherms were applied to polymer IIP-01. The Elovich model was the most appropriate to describe the sorption equilibrium. Regarding the sorption mechanism, the Freundlich model was the most applicable. The results showed that NIP, IIP-01 and other synthesized polymers were not selective for Cd2+, and were able to absorb metals because the polymer was also able to adsorb Zn2+, Pb2+, Cu2+ and Ni2+, and the polymers showed better results for Pb2+ adsorption
Palavras-chave:	Cadmium ion imprinted polymer and amidoxime groups Cádmio polímero de impressão iônica e grupos amidoxima
Área(s) do CNPq:	CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::QUIMICA ANALITICA::ANALISE DE TRACOS E QUIMICA AMBIENTAL
Idioma:	por
País:	BR
Instituição:	Universidade do Estado do Rio de Janeiro
Sigla da instituição:	UERJ
Departamento:	Centro de Tecnologia e Ciências::Instituto de Química
Programa:	Programa de Pós-Graduação em Química
Citação:	GOMES, Ariana Carolina Santana Alcovias. Preparação de Polímeros de Impressão Iônica (IIP) de Cádmio a Base de Copolímeros de Estireno-Divinilbenzeno-Acrilonitrila (STY-DVB-AN). 2017. 82 f. Dissertação (Mestrado em Química ambiental; Polímeros) - Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2017.
Tipo de acesso:	Acesso Aberto
URI:	http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/15845
Data de defesa:	16-Mar-2017
Aparece nas coleções:	Mestrado em Química

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