1,929 matches
-
Basic Blue 9. Una dintre caracteristicile cele mai promițătoare ale chitosanului este capacitatea sa excelentă de a fi procesat în nanostructuri. Acestea pot fi utilizate în studii în sistem static. Hu și al (2006a) au raportat capacitatea mai mare de adsorbție (2103,6 mg g-1) a Acid Green 27 pe nanoparticule, comparativ cu microparticulele de chitosan. Granulele cu grad mare de îmbibare se prepară de obicei astfel: o parte din chitosan (de obicei sub formă de fulgi) se dizolvă în soluție
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
Se menționează de asemenea că chitosanul decristalizat are același grad de deacetilare și masă moleculară ca cel original. Acesta adsoarbe coloranții anionici de două ori mai eficient decât chitosanul brut, datorită caracterului său amorf, dar prezintă o capacitate scăzută de adsorbție a coloranților cationici. Prezența cenușii în chitosanul decristalizat poate de asemenea juca un rol important în capacitatea crescută de legare a coloranților. Gibbs și al. (2003) au arătat că protonarea preliminară a grupărilor aminice obținută prin contactul cu soluție de
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
grupărilor aminice obținută prin contactul cu soluție de H2SO4 reduce variația pH-ului soluției consecutiv adăugării adsorbentului. Crini și al. (2008a) au constatat că un tratament chimic omogen, cum ar fi solubilizare-reprecipitare, poate conduce la un chitosan cu proprietăți de adsorbție mai bune comparativ cu unul care are același grad de deacetilare, dar obținut printr-un proces eterogen. Aceasta se datorează creșterii ariei suprafeței datorită transformării chitosanului sub formă de fulgi în pulbere. 3.3.4.2. Reacții de grefare Unii
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
al., 2005; Martel și al., 2001; Shimizu și al., 2005; Uzun și Güzel, 2005). Modificările pot conduce la îmbunătățirea performanțelor de reținere și selectivității față de coloranți, modificarea proprietăților fizice și chimice ale polimerului, controlul proprietăților de difuzie și scăderea sensibilității adsorbției la condițiile de mediu. Informații utile legate de grefarea chimică a chitosanului cu liganzi specifici au fost sintetizate de unii autori (Jayakumar și al., 2002; Prabaharan și Mano, 2006). Singura clasă de coloranți pentru care chitosanul și chitosanul funcționalizat au
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
și chitosanul funcționalizat au afinitate mică sunt cei bazici (cationici). Pentru a rezolva această problemă, unii autori (Crini și al., 2008a; 2008b) au sugerat utilizarea derivaților de mono și di N-benzil sulfonat de chitosan pentru a îmbunătăți proprietățile de adsorbție a coloranților cationici și selectivitatea. Capacitățile maxime ale acestor adsorbenți pentru Basic Blue 9 și Basic Blue 3 au fost 121,9 și respectiv 166,5 mg g-1. Acești derivați pot fi utilizați ca adsorbenți hidrofobi în mediu acid fără
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
potențialul chitosanului este necesară introducerea printr-o modalitate controlată a unor substituenți într-o poziție specifică (Chao și al., 2004; Huang și al., 2000). Alți autori (Lima și al., 2006) au propus utilizarea chitosanului modificat chimic cu anhidridă succinică pentru adsorbția Basic Blue 9. Chao și al. (2004) au sugerat grefarea enzimatică a grupelor carboxil pe chitosan. Prezența unor grupe funcționale noi pe suprafața granulelor rezultă în creșterea polarității suprafeței și densității situsurilor de adsorbție, îmbunătățind selectivitatea pentru colorant. Shimizu și
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
modificat chimic cu anhidridă succinică pentru adsorbția Basic Blue 9. Chao și al. (2004) au sugerat grefarea enzimatică a grupelor carboxil pe chitosan. Prezența unor grupe funcționale noi pe suprafața granulelor rezultă în creșterea polarității suprafeței și densității situsurilor de adsorbție, îmbunătățind selectivitatea pentru colorant. Shimizu și al. (2005) au propus materiale noi obținute prin reacția chitosanului cu acizi grași superiori funcționalizați cu o grupare glicidil, pentru a introduce catene alifatice lungi. Autorii au observat că acești produși pot fi utilizați
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
Shimizu și al. (2005) au propus materiale noi obținute prin reacția chitosanului cu acizi grași superiori funcționalizați cu o grupare glicidil, pentru a introduce catene alifatice lungi. Autorii au observat că acești produși pot fi utilizați ca materiale eficiente de adsorbție a coloranților anionici și cationici. Uzun și Güzel (2004, 2005) au raportat că chitosanul carboximetilat este un adsorbent mai bun decât chitosanul brut pentru coloranții acizi, iar producerea sa nu este costisitoare. Grupele carboxilice grefate pe chitosan pot servi ca
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
au utilizat 4 tipuri de derivați ai fenolului: acid 4-hidroxibenzoic (BA); acid 3,4-dihidroxibenzoic (DBA), acid 3,4-dihidroxifenil-acetic (FA), acid hidrocafeic (CA), individual, ca substrate pentru tirozinază pentru a fi grefate pe chitosan. Granulele de chitosan modificat sunt eficiente în adsorbția coloranților cationici, cum ar fi Cristal violet și Bismarck Brown Y. După reacția de grefare enzimatică grupele aminice rămase pe acest chitosan modificat își mențin capacitatea de a reține coloranții anionici. Adsorbția este de tip Langmuir, iar capacitatea maximă de
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
chitosan. Granulele de chitosan modificat sunt eficiente în adsorbția coloranților cationici, cum ar fi Cristal violet și Bismarck Brown Y. După reacția de grefare enzimatică grupele aminice rămase pe acest chitosan modificat își mențin capacitatea de a reține coloranții anionici. Adsorbția este de tip Langmuir, iar capacitatea maximă de adsorbție scade în ordinea: Chitosan-CA > Chitosan-FA > Chitosan DBA > Chitosan-BA. Polimerii care conțin ciclodextrină (CD) sunt compuși de interes în multe aplicații, datorită capacității lor de a forma complecși „host-guest”. Derivații de chitosan
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
coloranților cationici, cum ar fi Cristal violet și Bismarck Brown Y. După reacția de grefare enzimatică grupele aminice rămase pe acest chitosan modificat își mențin capacitatea de a reține coloranții anionici. Adsorbția este de tip Langmuir, iar capacitatea maximă de adsorbție scade în ordinea: Chitosan-CA > Chitosan-FA > Chitosan DBA > Chitosan-BA. Polimerii care conțin ciclodextrină (CD) sunt compuși de interes în multe aplicații, datorită capacității lor de a forma complecși „host-guest”. Derivații de chitosan grefați cu β-CD au capacitatea de a forma complecși
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
guest”. Polimerul host având grupări aminice libere pe catena de chitosan recunoaște molecula de colorant atât prin interacțiune ionică, cât și complexare host-guest. β-CD a fost cuplată cu chitosan prin intermediul derivatului său monoclorotriazinic (Figura 3.28) (Martel și al., 2001). Adsorbția coloranților textili pe acest derivat arată că acest adsorbent prezintă o capacitatea superioară de adsorbție față de polimerul părinte și chiar față de gelurile pe bază de ciclodextrină-epiclorhidrină. A fost de asemenea investigată capacitatea de adsorbție a coloranților acizi și cationici pe
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
atât prin interacțiune ionică, cât și complexare host-guest. β-CD a fost cuplată cu chitosan prin intermediul derivatului său monoclorotriazinic (Figura 3.28) (Martel și al., 2001). Adsorbția coloranților textili pe acest derivat arată că acest adsorbent prezintă o capacitatea superioară de adsorbție față de polimerul părinte și chiar față de gelurile pe bază de ciclodextrină-epiclorhidrină. A fost de asemenea investigată capacitatea de adsorbție a coloranților acizi și cationici pe chitosan modificat cu acizi grași superiori (Shimizu și al., 2005). Capacitatea chitosanului modificat de a
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
3.28) (Martel și al., 2001). Adsorbția coloranților textili pe acest derivat arată că acest adsorbent prezintă o capacitatea superioară de adsorbție față de polimerul părinte și chiar față de gelurile pe bază de ciclodextrină-epiclorhidrină. A fost de asemenea investigată capacitatea de adsorbție a coloranților acizi și cationici pe chitosan modificat cu acizi grași superiori (Shimizu și al., 2005). Capacitatea chitosanului modificat de a adsorbi coloranți anionici la concentrații mai mari ale colorantului crește cu creșterea gradului de substituție. Chitosanul modificat cu grad
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
colorantului crește cu creșterea gradului de substituție. Chitosanul modificat cu grad mai mic de substituție este însă mai eficient comparativ cu cărbunele activ comercial, la concentrații mari ale colorantului. Pentru coloranții cationici chitosanul modificat chimic prezintă o bună eficiență a adsorbției. 3.3.4.3. Funcționalizare Pulberile de chitosan brut prezintă mai multe dezavantaje, cum ar fi proprietăți mecanice nesatisfăcătoare și rezistență termică slabă. O altă limitare importantă a materialului brut este dată de faptul că este solubil în mediu acid
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
de a preveni aceste probleme este transformarea polimerului brut într-o formă ale cărei proprietăți fizice sunt mult mai atractive, dezvoltând astfel granule funcționalizate. După funcționalizare, aceste materiale mențin proprietățile lor și caracteristicile originale, în particular capacitatea lor mare de adsorbție, deși această modificare chimică rezultă în scăderea densității grupărilor aminice libere la suprafața adsorbentului. Dintre agenții de funcționalizare se pot aminti: glutaraldehida (GLU), epiclorhidrina (EPI) și etilenglicol diglicidil eterul (EGDE). Unii autori (Chiou și Li, 2003; Chiou și Chuang, 2006
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
agenții de funcționalizare se pot aminti: glutaraldehida (GLU), epiclorhidrina (EPI) și etilenglicol diglicidil eterul (EGDE). Unii autori (Chiou și Li, 2003; Chiou și Chuang, 2006; Chiou și al., 2004) au arătat că EPI conduce la granule cu o capacitate de adsorbție mai mare comparativ cu GLU și EGDE (Figura 3.29). S-a constatat că aceste materiale pot fi utilizate pentru îndepărtarea coloranților reactivi, direcți și acizi. Astfel, 1 g de chitosan poate adsorbi 2498 mg Reactive Blue 2, 2422 mg
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
g de chitosan poate adsorbi 2498 mg Reactive Blue 2, 2422 mg Reactive Red 2, 2383 mg Direct Red 81 și 1954 mg Acid Orange 12 (Chiou și al., 2004). Trebuie specificat că în cazul cărbunelui activ comercial capacitatea de adsorbție pentru coloranții reactivi variază în general între 278 și 714 mg g-1 (Crini, 2006). Un alt avantaj al EPI este acela că nu elimină funcțiunea cationică a polimerului, care reprezintă situsurile majore de adsorbție a coloranților anionici. ). Funcționalizarea cu GLU
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
cazul cărbunelui activ comercial capacitatea de adsorbție pentru coloranții reactivi variază în general între 278 și 714 mg g-1 (Crini, 2006). Un alt avantaj al EPI este acela că nu elimină funcțiunea cationică a polimerului, care reprezintă situsurile majore de adsorbție a coloranților anionici. ). Funcționalizarea cu GLU (formarea funcțiunilor iminice) sau cu EDGE scade disponibilitatea funcțiunilor aminice pentru complexarea coloranților și la un raport mare de funcționalizare capacitatea de reținere scade dramatic. Chiou și Li (2003) au indicat că raportul de
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
GLU (formarea funcțiunilor iminice) sau cu EDGE scade disponibilitatea funcțiunilor aminice pentru complexarea coloranților și la un raport mare de funcționalizare capacitatea de reținere scade dramatic. Chiou și Li (2003) au indicat că raportul de funcționalizare afectează ușor capacitatea de adsorbție la echilibru în domeniul studiat. Cantitatea de colorant adsorbit este mai mare în mediu acid decât în mediu bazic. Aceasta se explică considerând viteza de difuzie la nivelul granulelor îmbibate în mediu acid și bazic. În mediu bazic, o îmbibare
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
se explică considerând viteza de difuzie la nivelul granulelor îmbibate în mediu acid și bazic. În mediu bazic, o îmbibare limitată a granulelor inhibă difuzia coloranților cu o viteză mare. Dintre condițiile reacției de funcționalizare, cu un impact mare asupra adsorbției colorantului, sunt natura chimică a agentului de funcționalizare, dar și gradul de reacție. În general, capacitatea de adsorbție depinde de gradul de funcționalizare și scade cu creșterea densității de funcționalizare. La funcționalizarea granulelor cu GLU în condiții eterogene, s-a
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
o îmbibare limitată a granulelor inhibă difuzia coloranților cu o viteză mare. Dintre condițiile reacției de funcționalizare, cu un impact mare asupra adsorbției colorantului, sunt natura chimică a agentului de funcționalizare, dar și gradul de reacție. În general, capacitatea de adsorbție depinde de gradul de funcționalizare și scade cu creșterea densității de funcționalizare. La funcționalizarea granulelor cu GLU în condiții eterogene, s-a observat scăderea exponențială a capacității de adsorbție a Reactive Red 2 de la 200 la 50 mg g-1, odată cu
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
de funcționalizare, dar și gradul de reacție. În general, capacitatea de adsorbție depinde de gradul de funcționalizare și scade cu creșterea densității de funcționalizare. La funcționalizarea granulelor cu GLU în condiții eterogene, s-a observat scăderea exponențială a capacității de adsorbție a Reactive Red 2 de la 200 la 50 mg g-1, odată cu creșterea gradului de funcționalizare de la 0 la 1,6 mol GLU/mol amină. Aceasta se datorează difuziei restrictive a moleculelor prin rețeaua polimerică și flexibilității reduse a lanțului polimeric
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
și flexibilității reduse a lanțului polimeric. Totuși, Chiou și Li (2003) au indicat că etapa de funcționalizare este necesară pentru a îmbunătăți rezistența mecanică, rezistența materialului la condiții acide, alcaline și compuși chimici și de asemenea pentru creșterea capacității de adsorbție a chitosanului. Prin compararea performanțelor de adsorbție a chitosanului funcționalizat și cărbunelui activ comercial pentru coloranții anionici, valorile pentru primul au fost de 3-15 ori mai mari la același pH. În ceea ce privește eficiența funcționalizării cu GLU, aceasta depinde de procedura și
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
Chiou și Li (2003) au indicat că etapa de funcționalizare este necesară pentru a îmbunătăți rezistența mecanică, rezistența materialului la condiții acide, alcaline și compuși chimici și de asemenea pentru creșterea capacității de adsorbție a chitosanului. Prin compararea performanțelor de adsorbție a chitosanului funcționalizat și cărbunelui activ comercial pentru coloranții anionici, valorile pentru primul au fost de 3-15 ori mai mari la același pH. În ceea ce privește eficiența funcționalizării cu GLU, aceasta depinde de procedura și gradul de funcționalizare. În condiții omogene, chitosanul
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]