Caracterização de aerogéis de celulose com adição de metiltrimetoxissilano (MTMS) para adsorção de petróleo

Authors

  • Lídia Kunz Lazzari
  • Vitória Boeira Zampieri
  • Márcia Zanini
  • Ademir José Zattera
  • Camila Baldasso

Abstract

A utilização de adsorventes é uma maneira eficaz para a remoção do óleo em terra ou água. Os aerogéis são uma classe de adsorventes, que são caracterizados pela sua estrutura altamente porosa e o seu baixo teor de sólidos, o que confere ao material uma elevada capacidade de adsorção de petróleo. No presente trabalho, foi avaliada a influência da concentração de celulose e metiltrimetoxissilano (MTMS) na capacidade de adsorção de petróleo do aerogel. Os aerogéis produzidos apresentaram baixa massa específica (menor que 0,025 g cm-3) e elevada porosidade (maior que 95%). Pelas micrografias é possível visualizar alterações na superfície da fibras, com a formação de um filme, enquanto que na análise dos espectros obtidos, bandas características do silano foram identificadas nas amostras com tratamento químico. A hidrofobicidade dos aerogéis foram evidenciadas pelas medidas do ângulo de contato da superfície dos mesmos com a água, sendo obtidos valores superiores a 120°. A capacidade de adsorção dos aerogéis atingiu 78 g g-1 para o meio homogêneo e 53 g g-1 para o meio heterogêneo.

 

http://dx.doi.org/10.18226/23185279.v6iss3p1

References

ANP. Anuário estatístico brasileiro do petróleo, gás natural e biocombustíveis 2016. Disponível em: http://www.anp.gov.br/. Acesso em: 04 abr. 2017.

KINGSTON, P. F. Long-term environmental impact of oil spills. Spill Science & Technology Bulletin, v. 7, p. 53-61, 2002.

LIN, J. et al. Nanoporous polystyrene fibers for oil spill cleanup. Marine Pollution Bulletin, n. 64, p. 347-352, 2012.

ADEBAJO, M. O. et al. Porous materials for oil spill cleanup: a review of synthesis and absorbing properties. Journal of Porous Materials, n. 10, p. 159-170, 2003.

WAHI, R.; CHUAH, L. A.; CHOONG, T. S. Y.; NGAINI, Z.; NOUROUZI, M. M. Oil removal from aqueous state by natural fibrous sorbent: an overview. Separation and Purification Technology, v. 113, p. 51-63, 2013.

BHATNAGAR, A.; SILLANPAA, M. Utilization of agro-industrial and municipal waste materials as potential adsorbents for water treatment – A review. Chemical Engineering Journal, n. 157, p. 277-296, 2010.

HOKKANEN, S.; BHATNAGAR, A.; SILLANPAA, M. A review on modification methods to cellulose-based adsorbents to improve adsorption capacity. Water Research, v. 91, p. 156-173, 2016.

PAN, Y.; WANG, F.; WEI, T.; ZHANG, C.; XIAO, H. Hydrophobic modification of bagasse celulose fibers with cationic látex: adsorption kinetics and mechanism. Chemical Engineering Journal, v. 302, p. 33-43, 2016.

ABDELMOULEH, M.; BOUFI, S.; SALAH, A.; BELGACEM, M. N.; GANDINI, A. Interaction of silane coupling agentes with celulose. Langmuir, v. 18, p. 3203-3208, 2002.

ISLAM, M. T.; ALAM, M. M.; ZOCCOLA, M. Review on modification of nanocellulose for application in composites. International Journal of Innovative Research in Science, Engineering and Technology, v. 2, p. 5444-5451, 2013.

KHALIL, H. P. S. A.; DAVOUDPOUR, Y.; ISLAM, N.; MUSTAPHA, A.; SUDESH, K.; DUNGANI, R.; JAWAID, M. Production and modification of nanofibrillated cellulose using various mechanical processes: a review. Carbohydrate Polymers, v. 99, p. 649-665, 2014.

LAZZARI, L. K.; ZAMPIERI, V. B.; ZANINI, M.; ZATTERA, A. J.; BALDASSO, C. Sorption capacity of hydrophobic cellulose cryogels silanized by two different methods. Cellulose, v. 24, p. 3421-3431, 2017.

ZANINI, M; LAVORATTI, A.; LAZZARI, L. K.; GALIOTTO, D.; PAGNOCELLI, M.; BALDASSO, C.; ZATTERA, A. J. Producing aerogels from silanized cellulose nanofiber suspension. Cellulose, v. 27, p. 769-779, 2017.

ZHANG, Z.; SEBE, G.; RENTSCH, D.; ZIMMERMANN, T.; TINGAUT, P. Ultralightweight and flexible silylated nanocellulose sponges for the selective removal of oil from water. Chemestry of Materials, v. 26, n. 2659-2668, 2014.

LEE, E. S.; LIM, D. Y.; KIM, K. Y. Preparation and characterization of cellulose nanofibers (CNFs) from microcrystalline cellulose (MCC) and CNF/Polyamide 6 composites. Macromolecular Research, v. 22, n. 7, p. 738-745, 2014.

ASTM. F726-12: Standard test methods for sorbent performance of adsorbents. Philadelphia, 2012.

FU, J.; WANG, S.; HE, C.; LU, Z.; HUANG, J.; CHEN, Z. Facilitated fabrication of high strength silica aerogels using cellulose nanofibrils as scaffold. Carbohydrate Polymers, v. 147, p. 89-999666, 2016.

XIAO, S.; GAO, R.; LU, Y.; LI, J.; SUN, Q. Fabrication and characterization of nanofibrilated cellulose and its aerogels from natural pine needles. Carbohydrate Polymers, n. 119, p. 202-209, 2015.

AEGERTER, M. A., LEVENTIS, N., & KOEBEL, M. M. Aerogels handbook. New York: Springer, 2011.

JIN, C.; HAN, S.; LI, J.; SUN, Q. Fabrication of cellulose-based aerogels from waste newspaper without any pretreatment and their use for absorbents. Carbohydrate Polymers, n. 123, p. 150-156, 2015.

FENG, J.; NGUYEN, S. T.; FAN, Z.; DUONG, H. M. Advanced fabrication and oil absorption properties of super-hydrophobic recycled cellulose aerogels. Chemical Engineering Journal, n. 300, p. 98-118, 2015.

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Published

2019-01-29

How to Cite

Lazzari, L. K., Zampieri, V. B., Zanini, M., Zattera, A. J., & Baldasso, C. (2019). Caracterização de aerogéis de celulose com adição de metiltrimetoxissilano (MTMS) para adsorção de petróleo. Scientia Cum Industria, 6(3), 1–6. Retrieved from https://sou.ucs.br/etc/revistas/index.php/scientiacumindustria/article/view/6495

Issue

Section

International Congress of Technology for the Environment