SÍNTESE DE FASE SÓLIDA HÍBRIDA MOLECULARMENTE IMPRESSA PARA EXTRAÇÃO DE CAFEÍNA EM AMOSTRAS ÁGUA SUPERFICIAL
Este trabalho teve como objetivo
o desenvolvimento de um polímero híbrido
molecularmente impresso (HMIP) para
adsorção seletiva de cafeína (CAF) em águas
superficiais. Para tanto, foi sintetizado um HMIP
e controle (HNIP) através do processo sol-gel
em superfície de sílica ativada. Os materiais
foram caracterizados por: infravermelho (IR),
microscopia eletrônica de varredura (MEV) e
área superficial específica (BET). Com relação
às propriedades adsortivas do material, os
ensaios termodinâmicos indicaram que a
adsorção da cafeína no HMIP apresentou-se
como um processo espontâneo, exotérmico
com predominância em ligações de hidrogênio.
Parâmetros cinéticos e de equilíbrio adsortivo
dos materiais foram estudados por meio do
ajuste de isotermas de adsorção. Os resultados
indicaram tempo de equilíbrio em torno de 1 h
para o HMIP. O melhor ajuste aos dados cinéticos
foi obtido através do modelo de pseudo-segunda
ordem e com relação as isotermas de adsorção
que melhor descreveu o equilíbrio adsortivo
para a cafeína foi o não linear de Langmuir-
Freundlich para dois sítios de adsorção. As
capacidades máximas de adsorção (Qm) para
o HMIP e HNIP foram respectivamente 710μg
g-1 e 180 μg g-1 resultando em um fator de
impressão (FI) de 4,2. O HMIP apresentou alta
seletividade a CAF na presença de análogos
estruturais (teobromina e a teofilina) e boa taxa
de recuperação da CAF (78%) em aplicação
de amostras de águas superficiais demonstra a
potencialidade de aplicação deste material em
análises ambientais.
SÍNTESE DE FASE SÓLIDA HÍBRIDA MOLECULARMENTE IMPRESSA PARA EXTRAÇÃO DE CAFEÍNA EM AMOSTRAS ÁGUA SUPERFICIAL
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DOI: 10.22533/at.ed.22519110927
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Palavras-chave: cafeína, polímero híbrido molecularmente impresso, água superficial.
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Keywords: caffeine, molecularly printed hybrid polymer, surface water.
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Abstract:
This work aimed at the
development of a molecularly printed hybrid
polymer (HMIP) for selective adsorption of
caffeine (CAF) in surface water. For this, an
HMIP and its respective non-printed polymer
(HNIP) were synthesized through the sol-gel
process on an activated silica surface. The
materials were characterized by, infrared (IR), scanning electron microscopy (MEV) and
specific surface area (BET). Regarding the adsorptive properties of the material, the
thermodynamic tests presented the adsorption of caffeine in the HMIP as a spontaneous,
exothermic process with predominance in hydrogen bonds. Kinetic parameters and
adsorptive equilibrium of the materials were studied by adjusting adsorption isotherms.
The results indicated an equilibrium time about 1 h for HMIP. The best fit to the kinetic
data was obtained through the pseudo-second order model and with respect to the
adsorption isotherms that best described the adsorptive equilibrium for CAF was the
nonlinear Langmuir-Freundlich for two adsorption sites. The maximum adsorption (Qm)
capacities for HMIP and HNIP were 710μg g-1 and 180 μg g-1 respectively, resulting in a
print factor (FI) of 4.2. HMIP showed high CAF selectivity in the presence of structural
analogs (theobromine and theophylline) and a good recovery rate of CAF (78%) in
the application of natural surface water samples, which demonstrates the potential of
applying this material in environmental analyzes.
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Número de páginas: 15
- Camila Santos Dourado
- Ana Cristi Basile Dias
- Fabiana Casarin
