Utilización de polímeros de impresión molecular en la preparación de adsorbentes: ensayos de aplicabilidad utilizando un colorante modelo
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http://hdl.handle.net/2183/31914Collections
- Química, Grao en [197]
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Utilización de polímeros de impresión molecular en la preparación de adsorbentes: ensayos de aplicabilidad utilizando un colorante modeloAlternative Title(s)
Utilización de polímeros de impresión molecular na preparación de adsorbentes: ensaios de aplicabilidade utilizando un colorante modeloUse of molecularly imprinted polymers in the preparation of adsorbents: applicability tests using a model dye
Author(s)
Directors
Barriada, José LuisLópez Vilariño, José Manuel
Date
2022Center/Dept./Entity
Universidade da Coruña. Facultade de CienciasDescription
Traballo fin de grao (UDC.CIE). Química. Curso 2021/2022Abstract
[Resumen] En los últimos años ha ido incrementando la preocupación de la sociedad por la
contaminación ambiental. El empleo de colorantes en diversas áreas industriales
ocasiona una importante contaminación generada por el vertido de estos a aguas
naturales. La mayoría de los colorantes son compuestos orgánicos que resultan muy
dañinos para el medio ambiente y los seres vivos. Por ello, crece el interés en la
búsqueda de métodos de descontaminación efectivos y sostenibles, dando paso a los
procesos de adsorción.
Este proyecto se centra en la eliminación de azul de metileno en disolución mediante
procesos de adsorción. Para llevarlo a cabo, se comienza por el diseño y la síntesis de
polímeros de impresión molecular para su uso como adsorbentes. Como material
adsorbente se propuso también la quitina, que es un biopolímero natural.
Una vez obtenidos los materiales adsorbentes, se estudia la eficacia de la eliminación
de dicho colorante realizando ensayos para evaluar el efecto que pH en el proceso de
adsorción. En vista de los resultados obtenidos, se escogieron los dos materiales que
proporcionaron una mayor eliminación y con estos se continuó con diferentes ensayos
para analizar el tiempo requerido para eliminar dicho colorante usando diferentes
modelos cinéticos y el estudio del equilibrio de adsorción mediante isotermas de
adsorción.
Se obtuvieron buenos resultados para el proceso de adsorción, ya que a pesar de
observarse que el proceso de eliminación para ambos materiales es lento, en uno de
los casos se consigue eliminar un 95,7% de azul de metileno tras 420 minutos de
reacción trabajando a pH 9, y en el otro caso de consigue eliminar un 90,9% de azul de
metileno a los 300 minutos trabajando a pH 7, partiendo de disoluciones en las cuales
la concentración inicial de azul de metileno era de 34 mg/L. [Resumo] Nos últimos anos foi incrementando a preocupación da sociedade pola contaminación
ambiental. O emprego de colorante en diversas áreas industriais ocasiona unha
importante contaminación xerada pola vertedura destes a augas naturais. A maioría dos
colorantes son compostos orgánicos que resultan moi daniños para o medio ambiente
e os seres vivos. Por iso, crece o interese na procura de métodos de descontaminación
efectivos e sostibles, dando paso aos procesos de adsorción.
Este proxecto céntrase na eliminación de azul de metileno en disolución mediante
procesos de adsorción. Para levalo a cabo, comézase polo deseño e a síntese de
polímeros de impresión molecular para o seu uso como adsorbentes. Como material
adsorbente propúxose tamén a quitina, que é un biopolímero natural.
Unha vez obtidos os materiais adsorbentes, estúdase a eficacia da eliminación de dito
colorante realizando ensaios para avaliar o efecto que pH no proceso de adsorción. En
vista dos resultados obtidos, escolléronse os dous materiais que proporcionaron unha
maior eliminación e con estes continuouse con diferentes ensaios para analizar o tempo
requirido para eliminar dito colorante usando diferentes modelos cinéticos e o estudo do
equilibrio de adsorción mediante isotermas de adsorción.
Obtivéronse bos resultados para o proceso de adsorción, xa que a pesar de observarse
que o proceso de eliminación para ambos os materiais é lento, nun dos casos
conséguese eliminar un 95,7% de azul de metileno tras 420 minutos de reacción
traballando a pH 9, e no outro caso de consegue eliminar un 90,9% de azul de metileno
aos 300 minutos traballando a pH 7, partindo de disolucións nas cales a concentración
inicial de azul de metileno era de 34 mg/L. [Abstract] In recent years, society has become increasingly concerned about environmental
pollution. The use of dyes in various industrial areas causes significant pollution
generated by the discharge of these dyes into natural waters. Most dyes are organic
compounds that are very harmful to the environment and to living beings. For this reason,
interest is growing in the search for effective and sustainable decontamination methods,
giving way to adsorption processes.
This project focuses on the elimination of methylene blue in solution by means of
adsorption processes. To do so, it starts with the design and synthesis of molecularly
imprinted polymers for use as adsorbents. Chitin, which is a natural biopolymer, was also
proposed as an adsorbent material.
Once the adsorbent materials were obtained, the efficiency of the removal of the dye
was studied by carrying out tests to evaluate the effect of pH on the adsorption process.
In view of the results obtained, the two materials that provided the best removal were
chosen and with these, different tests were carried out to analyse the time required to
remove the dye using different kinetic models and the study of the adsorption equilibrium
by means of adsorption isotherms.
Good results were obtained for the adsorption process, since in spite of the fact that the
elimination process for both materials is slow, in one of the cases 95,7% of methylene
blue was eliminated after 420 minutes of reaction working at pH 9, and in the other case
90,9% of methylene blue was eliminated after 300 minutes working at pH 7, starting from
solutions in which the initial concentration of methylene blue was 34 mg/L.
Keywords
Adsorción
Adsorbente
Adsorbato polímeros de impresión molecular (MIPs)
Polímeros no impresos molecularmente (NIPs)
Molécula plantilla
Monómero funcional
Selectividad
Especificidad
Quitina
Azul de metileno
Espectrofotometría UVvisible
pH
Cinética
Isoterma
Polímeros non impresos molecularmente (NIPs)
Selectividade
Especificidade
Adsorption
Adsorbent
Adsorbate
Molecularly imprinted polymers (MIPs)
Non-molecularly imprinted polymers (NIPs)
Template molecule
Functional monomer
Selectivity
Specificity
Chitin
Methylene blue
UV-visible spectrophotometry
Kinetics
Isotherm
Adsorbente
Adsorbato polímeros de impresión molecular (MIPs)
Polímeros no impresos molecularmente (NIPs)
Molécula plantilla
Monómero funcional
Selectividad
Especificidad
Quitina
Azul de metileno
Espectrofotometría UVvisible
pH
Cinética
Isoterma
Polímeros non impresos molecularmente (NIPs)
Selectividade
Especificidade
Adsorption
Adsorbent
Adsorbate
Molecularly imprinted polymers (MIPs)
Non-molecularly imprinted polymers (NIPs)
Template molecule
Functional monomer
Selectivity
Specificity
Chitin
Methylene blue
UV-visible spectrophotometry
Kinetics
Isotherm