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dc.creatorSilva, Ana Beatriz da-
dc.date.accessioned2021-06-24T23:02:37Z-
dc.date.available2021-06-24T23:02:37Z-
dc.date.issued2021-02-18-
dc.identifier.citationSILVA, Ana Beatriz da. Preparo e caracterização de fibras adsorventes de íons Cu (II) à base de Eudragit® L100 via processo de eletrofiação. 2021. Dissertação (Mestrado em Engenharia Ambiental) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Londrina, 2021.pt_BR
dc.identifier.urihttp://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/25390-
dc.description.abstractMany environmental and health problems are caused by toxic metal pollution in wastewater. One of these metals is the copper, and its accumulation in the human body can cause serious consequences. Various technologies have been developed for the treatment and removal of these metals, being the adsorption one of the most promising. To occur the adsorption process, it is necessary to use an adsorbent material. The adsorption is favored as the adsorbent presents large surface area. Thus, the use of fibers for adsorption can favor this process. Fibers can be developed in several ways, highlighting the electrospinning process that is considered of easy access and used in the development of thin fibers. For the development of fibers, this work used Eudragit® L100, an anionic copolymer derived from acrylic acid and methyl ester of methacrylic acid, and the solvents dimethylformamide (DMF) and ethanol (ETOH). The electrospinning process was optimized through factorial planning 22 of independent variables, with three repetitions at the central point. The experimental condition that promoted the smallest fiber diameter in the factorial design was 14% w/v Eudragit® L100 in solution, using 80% v/v ETOH (condition E14 (ETOH80)) in an ETOH / DMF mixture. This condition promoted thin fibers with an average diameter of 259 ± 53 nm. The fibers were characterized by scanning electron microscopy (SEM), the Fourier transform infrared spectroscopy with attenuated total reflectance (FTIR-ATR) and thermal analysis (DSC). Expansion and stability studies against dissolution in water have also been carried out. After the optimization of the process, adsorption studies were carried out toward Cu(II) ions. For the kinetic study, the model that best fitted the experimental data was the pseudo-second order. The fibers showed a maximum adsorption capacity (qe) of approximately 40 mg g-1 . A adsorption/desorption cycle confirmed that the fibers can be reused. Antimicrobial activity tests were also carried out. The Eudragit ® L100 fibers containing copper ions (sample E14/Cu) showed bacteriostatic activity against Pseudomonas aeruginosa (Gram-negative) and Staphylococcus aureus (Gram-positive). For the first time, the electrospinning process was optimized to obtain fibers based on Eudragit® L100, using the solvents dimethylformamide (DMF) and ethanol (ETOH), for use as a potential adsorbent for Cu (II) ions in aqueous media.pt_BR
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)pt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Tecnológica Federal do Paranápt_BR
dc.rightsopenAccesspt_BR
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0pt_BR
dc.subjectCompostos poliméricospt_BR
dc.subjectEletrofiaçãopt_BR
dc.subjectFibraspt_BR
dc.subjectAdsorçãopt_BR
dc.subjectÍons metálicospt_BR
dc.subjectÁguas residuaispt_BR
dc.subjectPolymeric compositespt_BR
dc.subjectElectrospinningpt_BR
dc.subjectFiberspt_BR
dc.subjectAdsorptionpt_BR
dc.subjectMetal ionspt_BR
dc.subjectSewagept_BR
dc.titlePreparo e caracterização de fibras adsorventes de íons Cu (II) à base de Eudragit® L100 via processo de eletrofiaçãopt_BR
dc.title.alternativePreparation and characterization of adsorbent fibers of Cu (II) ions based on Eudragit® L100 via electrospinning processpt_BR
dc.typemasterThesispt_BR
dc.description.resumoMuitos problemas ambientais e de saúde são causados pela poluição por metais tóxicos em águas residuárias. Um desses metais é o cobre, e seu acumulo no organismo humano pode causar sérias consequências. Várias tecnologias têm sido desenvolvidas para o tratamento e remoção desses metais, sendo um dos mais promissores a adsorção. Para que ocorra o processo de adsorção é necessário à utilização de um material adsorvente. Quanto maior sua área superficial, melhor será a eficácia de adsorção. Assim, a utilização de fibras para a adsorção, pode favorecer esse processo. As fibras podem ser desenvolvidas de várias formas, dando destaque para o processo de eletrofiação que é considerado de fácil acesso e usado no desenvolvimento de fibras finas. Para o desenvolvimento de fibras, neste trabalho foi utilizado o Eudragit® L100, um copolímero aniônico derivado do ácido acrílico e éster metílico do ácido metacrílico, e os solventes dimetilformamida (DMF) e etanol (ETOH). O processo de eletrofiação foi otimizado por meio de um planejamento fatorial 22 de variável independente, com três repetições no ponto central. A condição experimental que promoveu o menor diâmetro de fibra no planejamento fatorial foi 14% m/v de Eudragit® L100 em solução, usando 80% v/v de ETOH (condição E14(ETOH80)) em uma mistura ETOH/DMF. Esta condição promoveu fibras finas com diâmetro médio de 259 ± 53 nm. As fibras foram caracterizadas por microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia na região do infravermelho no modo refletância total atenuada (FTIR-ATR) e análise térmica (DSC). Também foram realizados estudos de intumescimento e estabilidade contra dissolução em água. Após a otimização do processo foi realizado estudos de adsorção de íons Cu (II). Para o estudo cinético, o modelo que melhor se ajustou aos dados experimentas foi o de pseudo-segunda ordem. As fibras apresentaram capacidade máxima de adsorção (qe) de aproximadamente 40 mg g-1 . Um ciclo de adsorção/dessorção confirmou que as fibras podem ser reutilizadas. Testes de atividade antimicrobiana também foram realizados. A fibra de Eudragit® L100 contendo íons cobre(II) adsorvidos (amostra E14/Cu) apresentou atividade bacteriostática contra Pseudomonas aeruginosa (bactéria Gram-negativa) e Staphylococcus aureus (bactéria Gram-positiva). Pela primeira vez, foi otimizado o processo de eletrofiação para a obtenção de fibras à base de Eudragit L100, utilizando os solventes dimetilformamida (DMF) e etanol (ETOH), para a utilização como potencial adsorvente de íons Cu(II) em meio aquoso.pt_BR
dc.degree.localLondrinapt_BR
dc.publisher.localLondrinapt_BR
dc.creator.IDhttps://orcid.org/0000-0001-6635-5988pt_BR
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/0904944727914011pt_BR
dc.contributor.advisor1Martins, Alessandro Francisco-
dc.contributor.advisor1IDhttps://orcid.org/0000-0003-1002-3436pt_BR
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/6465172583349458pt_BR
dc.contributor.advisor-co1Garcia, Patrícia Salomão-
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/7407591269382580pt_BR
dc.contributor.referee1Martins, Alessandro Francisco-
dc.contributor.referee1IDhttps://orcid.org/0000-0003-1002-3436pt_BR
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/6465172583349458pt_BR
dc.contributor.referee2Bezerra, Fabricio Maesta-
dc.contributor.referee2IDhttps://orcid.org/0000-0003-1781-7845pt_BR
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/3677722947241175pt_BR
dc.contributor.referee3Santos Júnior, Oscar de Oliveira-
dc.contributor.referee3IDhttps://orcid.org/0000-0002-9631-8480pt_BR
dc.contributor.referee3Latteshttp://lattes.cnpq.br/1330939521944829pt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Ambientalpt_BR
dc.publisher.initialsUTFPRpt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITARIApt_BR
dc.subject.capesEngenharia/Tecnologia/Gestãopt_BR
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