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Title: Estudo da síntese de MIP/MIP@TiO2 e de sua aplicação na adsorção e fotodegradação seletiva de estradiol.
Authors: Xavier, Leandro Pablo dos Santos
metadata.dc.contributor.advisor: Aquino, Sergio Francisco de
Silva, Adilson Cândido da
Keywords: Polímeros
Dióxido de titânio
Radiação ultravioleta
Issue Date: 2016
metadata.dc.contributor.referee: Aquino, Sergio Francisco de
Pereira, Márcio César
Gurgel, Leandro Vinícius Alves
Citation: XAVIER, Leandro Pablo dos Santos. Estudo da síntese de MIP/MIP@TiO2 e de sua aplicação na adsorção e fotodegradação seletiva de estradiol. 2016. 98 f. Dissertação (Mestrado em Química) - Instituto de Ciências Exatas e Biológicas, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2016.
Abstract: Neste trabalho foi estudada a síntese de polímeros molecularmente impressos (MIP) para adsorção seletiva de β-Estradiol (E2). Para tanto, foram sintetizados 6 amostras de MIP, e seus respectivos polímeros não impressos (NIP), utilizando-se 6 solventes com polaridades diferentes. Esta primeira etapa objetivou a avaliação da influência do solvente na síntese de MIP, bem como escolha de qual seria o melhor método para a síntese. Os resultados indicaram que para obtenção de um bom adsorvente para E2, é ideal que o solvente seja moderadamente polar, o que privilegia a formação do complexo monômero-template durante a etapa de síntese - solventes altamente polares ou com grupos -OH são indesejáveis pois podem competir com o template na etapa inicial da síntese, impedindo a impressão molecular. Foi observado que a melhor condição de síntese é o emprego de acetonitrila (ACN) ou de uma mistura de clorofórmio (CFM) e dimetilsulfóxido (DMSO) 1:1, uma vez que proporcionaram maior capacidade de adsorção de E2 (aproximadamente 56 e 26 mg.g-1, respectivamente). Mesmo o MIP-CFM:DMSO proporcionando menor capacidade de adsorção que o MIP-ACN, o primeiro teve melhor desempenho que o segundo em relação ao respectivo NIP (cerca de 2 vezes melhor, frente a 1,5 vezes para a ACN). Isto pode ser explicado pelo fato da ACN ser um solvente altamente porogênio, o que pode diminuir a seletividade do material. A melhor condição de síntese obtida foi repetida na 2ª etapa deste trabalho, produzindo-se também um MIP e um NIP contendo o fotocatalisador TiO2. Por meio do estudo termodinâmico, foi possível observar que a adsorção de E2 nos MIP é através de interações químicas, enquanto que nos NIP o processo é preferencialmente físico. Observou-se que a adição do fotocatalisador causou alterações das características físicas dos materiais, bem como elevação dos parâmetros termodinâmicos e leve diminuição da seletividade. Apesar destas alterações, o processo se mostrou viável, uma vez que a presença do TiO2 possibilitou a regeneração do adsorvente por meio de processo de fotodegradação catalítica, sem que houvesse queda significativa da capacidade de adsorção, abrindo a possibilidade para aplicação real dos materiais aqui produzidos.
metadata.dc.description.abstracten: In this work was studied the synthesis of MIP for selective adsorption of β-Estradiol (E2). Therefore, 6 molecularly imprinted polymers (MIP) were synthesized, and their non-imprinted polymers (NIP), using 6 solvents with different polarities. The first step was study the solvent effect in the synthesis and choose the best synthesis method. The results indicated that for obtaining a good adsorbent for E2, it is ideal that the solvent is moderately polar, which favors the formation of monomer-template complex during the synthesis step - highly polar solvents or with -OH groups are undesirable because they can compete with the template in the initial stage of the synthesis, preventing molecular imprinting. It was observed that the best conditions of synthesis was using acetonitrile (ACN) or a mix of chloroform (CFM) and dimethylsulfoxide (DMSO) 1:1, once provided higher adsorption capacity of E2 (approximately 56 to 26 mg.g-1, respectively). The MIP-CFM:DMSO resulted in better results than MIP-ACN relative to their NIPs (about 3 times more for de CFM:DMSO, compared to 1.5 times for the ACN). This can be explained by the fact that ACN is highly porogen, which may reduce the selectivity of the material. The best synthesis condition was repeated at the 2nd stage of this work for producing TiO2-containing MIP and NIP. From thermodynamic study, it was observed that the adsorption occurs by chemical interactions for MIP, while for NIP it is preferably physical. It was observed that the addition of the photocatalyst caused changes in the physical characteristics of materials as well as increase of the thermodynamic parameters, without major changes in its selectivity. Despite these changes, the process showed to be viable, since TiO2 presence enables the regeneration of the adsorbent by means of catalytic photodegradation process, without significant loss of adsorption capacity, opening the possibility of application of the materials here produced.
Description: Programa de Pós-Graduação em Química. Departamento de Química, Instituto de Ciências Exatas e Biológicas, Universidade Federal de Ouro Preto.
URI: http://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/9478
metadata.dc.rights.license: Autorização concedida ao Repositório Institucional da UFOP pelo autor, 09/11/2016, com as seguintes condições: disponível sob Licença Creative Commons 4.0, que permite copiar, distribuir e transmitir o trabalho, desde que seja citado o autor e licenciante. Não permite o uso para fins comerciais nem a adaptação desta.
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