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Title: Síntese e caracterização de nanopartículas de magnetita (Fe3O4) dopadas em celulose microfibrilada (MFC)
Authors: Santinello, Matheus Tosati
Keywords: Nanopartículas de magnetita;Celulose Microfibrilada;Co-precipitação;Descontaminação;Química do Petróleo
Issue Date: 26-Apr-2021
Publisher: Universidade Federal do Rio Grande do Norte
Citation: SANTINELLO, Matheus Tosati. SÍNTESE E CARACTERIZAÇÃO DE NANOPARTÍCULAS DE MAGNETITA (FE3O4) DOPADAS EM CELULOSE MICROFIBRILADA (MFC). 2021. 49f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) - Centro de Ciências Exatas e da Terra, Intituto de Química, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2021.
Portuguese Abstract: O derramamento de óleo em água é um dos principais causadores da poluição em ambientes aquáticos, alterando severamente as propriedades físicas e químicas no ambiente devido sua alta composição de substâncias tóxicas. Medidas de prevenção e legislações têm sido criadas e ficado cada vez mais severas pois os efeitos deste tipo de contaminação atingem o ecossistema de forma letal e duradoura. Diversas tecnologias de combate deste tipo de contaminação têm sido desenvolvidas, porém certas substâncias utilizadas para remover o óleo podem ser tóxicas a fauna e a flora, além de não removerem completamente os contaminantes ou demorar muito no processo. A área de nanomateriais conquistou destaque na ciência moderna devido a gama de aplicações e propriedades que esses materiais possuem, além de poderem ser revestidos ou revestirem outros materiais. Neste trabalho foram sintetizadas nanopartículas (NP’s) de magnetita (Fe3O4) dopadas em celulose microfibrilada (MFC) através do método de co-precipitação com potencial de aplicação em descontaminação de óleo em água. A MFC foi utilizada devido sua grande porosidade, sendo capaz de adsorver grande quantidade de óleo, além de ser um produto natural não agressivo ao meio ambiente, enquanto a magnetita é utilizada para facilitar a remoção do óleo adsorvido por meio da aplicação de um campo magnético externo. A rota de síntese utilizada apresentou desempenho satisfatório, onde, através da Difratometria de Raios X (DRX), comprovou-se a composição de magnetita além de estimar o tamanho médio das NP’s de 11 nm para Fe3O4 (magnetita sem celulose microfibrilada) e 13 nm para Fe3O4-MFC (magnetita dopada em celulose microfibrilada). Através da Microscopia Eletrônica de Transmissão (MET), obtiveram-se tamanhos médio de partículas congruentes com os resultados do DRX, enquanto pelo DLS obteve-se 33 nm para Fe3O4 e 55 nm para Fe3O4-MFC. Essa diferença deve-se a leitura de aglomerados de nanopartículas pelo DLS e não de nanopartículas solitárias, porém confirma o tamanho nanométrico e apoia os resultados anteriores. Através da análise de Infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) comprovou-se a dopagem em celulose.
Abstract: The oil spill in water is one of the main causes of pollution in aquatic environments, severely altering the physical and chemical properties in the environment due to its high composition of toxic substances. Prevention measures and legislation have been created and have become increasingly severe because the effects of this type of contamination reach the ecosystem in a lethal and lasting way.Several technologies to combat this type of contamination have been developed, but certain substances used to remove the oil can be toxic to fauna and flora, and may not completely remove the contaminants or take too long in the process. The area of nanomaterials has gained prominence in modern science due to the range of applications and properties that these materials have, in addition to being able to be coated or to coat other materials. In this work, magnetite (Fe3O4) nanoparticles (NPs) doped on microfibrillated cellulose (MFC) were synthesized via co-precipitation method with potential application in oil-in-water decontamination. MFC was used due to its high porosity, being able to adsorb a large amount of oil, besides being a natural product not aggressive to the environment, while magnetite is used to facilitate the removal of the adsorbed oil by applying an external magnetic field. The synthesis route used presented satisfactory performance, where, by X-ray diffractometry (XRD), the magnetite composition was verified besides estimating the average size of the NPs of 11 nm for Fe3O4 (magnetite without microfibrillar cellulose) and 13 nm for Fe3O4-MFC (magnetite doped in microfibrillar cellulose). By MET, average particle sizes were congruent with DRX results, while by DLS it was obtained 33 nm for Fe3O4 and 55 nm for Fe3O4-MFC. This difference is caused by the reading of nanoparticle clusters by DLS and not by solitary nanoparticles, but it confirms the nanometric size and supports the previous results. Through FTIR analysis the doping in cellulose has been proven.
URI: http://monografias.ufrn.br/handle/123456789/11838
Other Identifiers: 2016024778
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