Navegando por Autor "Pereira, Amanda Raimundi"
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Item Aminated cellulose as a versatile adsorbent for batch removal of As(V) and Cu(II) from mono- and multicomponent aqueous solutions.(2020) Pereira, Amanda Raimundi; Soares, Liliane Catone; Teodoro, Filipe Simões; Carvalho, Megg Madonyk Cota Elias; Ferreira, Gabriel Max Dias; Savedra, Ranylson Marcello Leal; Savedra, Melissa Fabíola Siqueira; Martineau Corcos, Charlotte; Silva, Luis Henrique Mendes da; Prim, Damien; Gurgel, Leandro Vinícius AlvesA bioadsorbent (CEDA) capable of adsorbing As(V) and Cu(II) simultaneously was prepared by tosylation of microcrystalline cellulose (MC) and nucleophilic substitution of the tosyl group by ethylenediamine. MC, tosyl cellulose, and CEDA were characterized by elemental C, H, N, and S analysis, infrared spectroscopy, and 13C solid-state nuclear magnetic resonance spectroscopy. The adsorption of As(V) and Cu (II) on CEDA was evaluated as a function of solution pH, contact time, and initial solute concentration. The maximum adsorption capacities of CEDA for As(V) and Cu(II) were 1.62 and 1.09 mmol g1 , respectively. The interactions of As(V) and Cu(II) with CEDA were elucidated using thermodynamic parameters, molecular quantum mechanics calculations, and experiments with ion exchange of Cd(II) by Cu(II), and As(V) by SO4 2. Adsorption enthalpies were determined as a function of surface coverage of the CEDA, using isothermal titration calorimetry, with DadsH values of 32.24 ± 0.07 and 93 ± 2 kJ mol1 obtained for As(V) and Cu(II), respectively. The potential to reuse CEDA was evaluated and the interference of other ions in the adsorption of As(V) and Cu(II) was investigated. Multi-component experiments showed that Cd(II), Co(II), Ni(II), and Pb(II) did not interfere in the adsorption of Cu(II), while SO4 2 inhibited As(V) adsorption.Item Realization of rectangular artificial spin ice and direct observation of high energy topology.(2017) Ribeiro, Igor Renato Bueno; Nascimento, Fabio Santos; Ferreira Junior, Silvio da Costa; Melo, Winder Alexander de Moura; Costa, C. A. R.; Borme, J.; Freitas, Paulo Peixeiro; Wysin, G. M.; Araujo, Clodoaldo Irineu Levartoski de; Pereira, Amanda RaimundiIn this work, we have constructed and experimentally investigated frustrated arrays of dipoles forming two-dimensional artificial spin ices with different lattice parameters (rectangular arrays with horizontal and vertical lattice spacings denoted by a and b respectively). Arrays with three different aspect ratios γ = a/b = 2, 3 and 4 are studied. Theoretical calculations of low-energy demagnetized configurations for these same parameters are also presented. Experimental data for demagnetized samples confirm most of the theoretical results. However, the highest energy topology (doubly-charged monopoles) does not emerge in our theoretical model, while they are seen in experiments for large enough γ. Our results also insinuate that the string tension connecting two magnetic monopoles in a pair vanishes in rectangular lattices with a critical ratio γ = γc = 3, supporting previous theoretical predictions.Item Síntese e caracterização de um derivado de celulose aminado e sua utilização na remoção de Cu(II) e As(V) de soluções aquosas mono- e multicomponente.(2019) Pereira, Amanda Raimundi; Gurgel, Leandro Vinícius Alves; Soares, Liliane Catone; Egreja Filho, Fernando Barboza; Gil, Laurent Frédéric; Savedra, Ranylson Marcello Leal; Soares, Liliane Catone; Gurgel, Leandro Vinícius AlvesA contaminação dos recursos hídricos por elementos tóxicos é um problema global que tem despertado a atenção de pesquisadores nas últimas décadas. Estudos mostram que, em Ouro Preto (MG) e região, as águas são provenientes, geralmente, de nascentes ou minas de ouro abandonadas, e estas contêm considerável concentração de arsênio e outros elementos tóxicos. Os métodos de tratamento de água geralmente são de elevados custos e, por isso, há uma exigência na busca de métodos alternativos, eficazes e com custos reduzidos. Neste sentido, a bioadsorção é uma boa alternativa para a remoção de elementos tóxicos de soluções aquosas. Neste trabalho, a celulose foi empregada como matéria-prima para a preparação de um material adsorvente destinado à remoção simultânea de As(V) e Cu(II) de soluções aquosas sinteticamente contaminadas. Para isso, modificou-se a celulose com cloreto de p-toluenossulfonila e, em seguida, substituiu-se o grupo tosila por etilenodiamina, produzindo um adsorvente (CEDA) versátil (já que adsorve simultaneamente cátion e ânion) e eficiente, contendo cerca de 5,2 mmol g -1 de funções amina, determinadas por titulação condutimétrica. A modificação da celulose para obtenção da CEDA foi confirmada por análise elementar e pelas análises de DRX, FTIR e RMN 13C no estado sólido, além de análise térmica, que indicou que a CEDA apresenta ligeira menor estabilidade térmica que a celulose. A análise de MEV sugeriu que a CEDA não apresenta morfologia em macrofibras como a celulose, devido ao processo de dissolução. Foram realizados estudos de adsorção em batelada que determinaram o melhor pH para adsorção de As(V) e Cu(II) de 3,0 e 5,5, respectivamente, ambos valores abaixo do valor de pHPCZ da CEDA de 9,3. A CEDA apresentou capacidade máxima de adsorção (Qmáx) de 1,62 mmol g -1 de As(V) e 1,09 mmol g -1 de Cu(II). As cinéticas de adsorção de As(V) e Cu(II) foram ambas descritas pelo modelo de pseudo segunda ordem e foi ajustada, também, pelos modelos de difusão intrapartícula e de Boyd. O modelo de Langmuir ajustou bem os dados da isoterma de adsorção de ambos os íons. Os valores de ΔadsH°, determinados por calorimetria de titulação isotérmica, foram de - 32 kJ mol-1 para As(V) e -93 kJ mol-1 para Cu(II). O valor de ΔadsG° foi determinado utilizando-se a constante de Langmuir e, o valor de ΔadsS, pela equação fundamental da termodinâmica. Os parâmetros termodinâmicos de adsorção junto aos experimentos de adsorção em sistemas multicomponente (bicomponente Cu(II)/As(V), tricomponente de ânions e tricomponente de cátions), experimentos de troca de íons (troca de cátions e troca de ânions) e cálculos de mecânica quântica molecular foram utilizados para discutir os mecanismos de adsorção dos íons em CEDA, os quais sugeriram que a adsorção de As(V) e Cu(II) em CEDA ocorre, respectivamente, por interação eletrostática e formação de complexo de esfera interna. Os estudos de dessorção mostraram eficiência entre 92 e 93% para As(V) e de 66% para Cu(II) e, os estudos de re-adsorção, eficiência entre 82 e 95% para As(V) e de 53% para Cu(II), evidenciando que a CEDA possui bom potencial para reutilização.