ABSTRACT
The use of water hyacinth's dried matter (Eichhornia crasippes) as a support matrix for nano-MnO2 and its application for the removal of indigo carmine RIC) was studied. Different pretreatment processes were tested and results indicated that an acid-alkali pretreatment is an efficient method to binding nanoparticles RNPs) to cellulosic matrix. In adittion, the MnO2 NPs were synthesized by sonochemical reduction of MnO4- using different methods Rultrasonic horn system, ultrasonic bath and reaction with ethanol), where the influence of the precursor concentration was observed. The synthesized material was further characterized by ATR-IR, AAS, XRD, SEM, nitrogen isotherms adsorption, EDS, and pHpzc. The IC removal capacity of the nanostructured material, the chemical nature of the degradation products and the effect of various parameters Rtemperature, pH, initial IC concentration, among others) were explored in water samples.
Se estudió el uso de la materia seca del jacinto de agua (Eichhornia crassipes) como matriz-soporte para nano-MnO2 y su eficiencia en la eliminación de índigo carmín RIC). Se ensayaron diferentes procesos de pretratamiento y los resultados indicaron que un tratamiento previo ácido-alcalino es un método eficiente para unir las nanopartículas (NPs) a la matriz celulósica. Así mismo, las NPs de MnO2 se sintetizaron por reducción sonoquímica de MnO4- utilizando diferentes métodos Run sistema emisor de ultrasonido, baño de ultrasonido y reacción convencional con etanol como medio). El material sintetizado se caracterizó por ATR-IR, AAS, DRX, SEM, isotermas de adsorción de nitrógeno, EDS y pHpzc. Se exploró la capacidad de eliminación de IC por parte del material nanoestructurado y la naturaleza química de los productos de degradación en muestras acuosas. Se analizó el efecto de diversos parámetros tales como temperatura, pH, concentración inicial de IC, entre otros.
Foi estudada a utilização de matéria seca de jacinto de água (Eichhornia crassipes) como matriz de suporte para nano-MnO2 e sua aplicação para a remoção de índigo carmine RIC). Diferentes processos de prétratamento foram testados e os resultados indicaram que o prétratamento ácido-álcali é um método eficiente para ligar os NPs à matriz celulósica. Além disso, as NPs de MnO2 foram sintetizados por redução sonoquímica de MnO4- utilizando diferentes métodos (um sistema emissor de ultrassom, banho de ultrassom e a reacção com o etanol). O material sintetizado foi caracterizado por ATR-IR, AAS, DRX, SEM, isotermas de adsorção de nitrogênio, EDS e pHpzc. A facilidade de remoção de IC por o material nanoestruturado e a natureza química da degradação dos produtos foram explorados em amostras aquosas, assim mesmo foi estudado o efeito de vários parâmetros Rtemperatura, pH, concentração inicial de IC e a quantidade de nanocompósito, entre outros).
ABSTRACT
La metodología de expansión reductiva ha sido exitosa en la síntesis de nanopartículas metálicas. Sin embargo, no hay reportes en la literatura respecto al uso de métodos de expansión para la producción de nanopartículas oxidadas. Se propuso una modificación en la aplicación de corriente de atmósfera oxidante durante el proceso de expansión reductiva. Mezclas de diferentes relaciones en peso de sales nitrogenadas de hierro y urea (agente expansor), fueron sometidas a choque térmico en un horno donde la sublimación súbita de la urea y las sales nitrogenadas, generaron una dispersión fina de material que entró en contacto con gases reductores. Durante esta sublimación se propició la formación de nanopartículas metálicas de hierro subsecuentemente oxidadas por la atmósfera oxidante reinante. Caracterización por medio de difracción de rayos X permitió concluir que el tipo de fase cristalina de las nanopartículas formadas es dependiente de la composición de los reactantes; por el contrario, la distribución de tamaño de partícula, área superficial y absorción de aceite no se ve fuertemente influenciados por dicha composición.
The reductive expansion method has been used successfully in the synthesis of metal nanoparticles. However, there are no reports regarding the use of expansion methods to produce oxidized nanoparticles. Here, we propose an adjustment to the current oxidizing atmosphere application during reductive expansion. Mixtures of different weight ratios of iron nitrogen salts and urea (blowing agent) were subjected to thermal shock in an oven; the sudden sublimation of the urea and nitrogen salts originated a fine dispersion of material that came into contact with reducing gases. During this sublimation, metallic iron nanoparticles were produced and subsequently oxidized by the prevailing oxidizing atmosphere. Through characterization using X-ray diffraction, we determined that the crystalline phase of the formed nanoparticles depends on the composition of the reactants. In contrast, particle size distribution, surface area and oil absorption are not strongly influenced by this composition.
A metodologia da expansão redutiva tem sido exitosa na síntese de nanopartículas metálicas. No entanto, não tem sido reportado na literatura respeito ao uso de métodos de expansão para a produção de nanopartículas oxidadas. Foi proposta uma modificação na aplicação da corrente de atmosfera oxidante durante o processo de expansão redutora. Mistura de diferentes relações em peso de sais nitrogenados de ferro e ureia (agente expansor), foram submetidas a choque térmico num forno onde a sublimação súbita da ureia e os sais nitrogenadas, geraram uma dispersão fina de material que entrou em contacto com gases redutores. Durante esta sublimação proporcionou-se a formação de nanopartículas metálicas de ferro subsequentemente oxidadas pela atmosfera oxidante reinante. Caracterização por meio de difração de raios-X permitiu concluir que o tipo de fase cristalina das nanoparticulas formadas é dependente da composição dos reagentes; pelo contrario, a distribuição do tamanho da partícula, área superficial e absorção de óleo não se vêm fortemente influenciados por dita composição.