803 matches
-
1255, 1080 și 1020 cm−1. Aceste picuri sunt prezente în curbele (a) și (c), însă sunt absente în curbele (b), indicând faptul că moleculele de colorant se leagă de biomasa protonată la pH 11. Grupele principale ale biomasei protonate (amino, carboxil și fosfat) au fost neschimbate în spectrele FTIR ale probelor de biomasă protonată și ale biomasei cu colorant adsorbit. Banda lărgită și intensă din domeniul 3200-3600 cm−1 poate fi datorată suprapunerii vibrațiilor de întindere OH și NH, care
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
de pH acid. Aceste situsuri încărcate sunt disponibile pentru coloranții anionici reactivi. Capacitatea de biosorbție a coloranțior cu fungi se corelează cu constituenții pereților celulelor care conțin polizaharide (chitină și chitosan), proteine, lipide și melanină, cu mai multe grupe funcționale (amino, carboxil, tiol și fosfat) (Bayramoğlu și al., 2006; Fu și Viraraghavan 2002a, 2002b). Formele ionice ale colorantului în soluție și încărcarea electrică a suprafeței biomasei depind de pH-ul soluției. Astfel, interacțiunea între colorant și biosorbent este afectată în principal
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
anionii de Congo Red și biomasa fungică încărcată negativ. Va exista o competiție între OH- (la valori mari de pH) și anionii de Congo Red pentru situsurile de adsorbție încărcate pozitiv, care va descrește capacitatea de biosorbție. Existența grupelor funcționale (amino, carboxil și fosfat) pe biomasa fungică a fost pusă în evidență, de asemenea prin spectrele FTIR ale biomasei fungice Trametes versicolor native și tratate termic (Bayramoglu și Arica, 2007). Se observă (Figura 4.46) pentru ambele preparate fungice picuri intense
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
asemenea prin spectrele FTIR ale biomasei fungice Trametes versicolor native și tratate termic (Bayramoglu și Arica, 2007). Se observă (Figura 4.46) pentru ambele preparate fungice picuri intense la frecvențele 3500-3200 și 1540 cm-1 reprezentând vibrațiile de întindere ale grupelor amino. Benzile vibrațiilor de întindere ale grupărilor amino ale preparatelor fungice s-au suprapus parțial peste banda grupei hidroxil de la 3500-3300 cm-1. Picurile intense din apropierea frecvențelor 1650, 1400 și 1240 cm-1 sunt cauzate de banda de întindere C=O a grupelor
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
Trametes versicolor native și tratate termic (Bayramoglu și Arica, 2007). Se observă (Figura 4.46) pentru ambele preparate fungice picuri intense la frecvențele 3500-3200 și 1540 cm-1 reprezentând vibrațiile de întindere ale grupelor amino. Benzile vibrațiilor de întindere ale grupărilor amino ale preparatelor fungice s-au suprapus parțial peste banda grupei hidroxil de la 3500-3300 cm-1. Picurile intense din apropierea frecvențelor 1650, 1400 și 1240 cm-1 sunt cauzate de banda de întindere C=O a grupelor carbonil. Pentru grupele fosfat apar anumite picuri
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
exemplu, picurile din jurul 1650, 1400 și 1150 cm-1 deplasate și/sau lărgite indică faptul că procesul de tratament termic a fost eficient pentru modificarea proprietăților de suprafață ale biomasei fungice. În scopul de a confirma existența grupelor funcționale de biosorbție (amino, carboxil și fosfat) în biomasa fungică de Lentinus sajor-caju s-au trasat spectrele FTIR ale preparatelor biomasei fungice native, tratate termic, cu acid și cu bază (Figura 4.47). În general, spectrele FTIR ale tuturor preparatelor au picuri intense la
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
spectrele FTIR ale preparatelor biomasei fungice native, tratate termic, cu acid și cu bază (Figura 4.47). În general, spectrele FTIR ale tuturor preparatelor au picuri intense la nivelul frecvențelor 3500-3200 și 1540 cm-1 reprezentând vibrațiile de întindere ale grupelor amino. Aceste benzi sunt suprapuse peste marginea benzii grupei hidroxil de la 3500-3300 cm-1. Picurile intense din jurul 1650, 1400 și 1240 cm-1 sunt cauzate de vibrațiile de întindere C=O a grupelor carbonil. Pentru grupele fosfat există picurile de absorbție caracteristice la
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
absorbție caracteristice la 1150 și 1078 cm-1 reprezentând întinderea P=O și respectiv P-OH. Banda între 610-535 cm-1 pentru preparatele fungice reprezintă forfecarea C-N-C și este întâlnită numai în structura proteinei. Spectrele preparatelor de biomasă fungică dovedesc prezența grupelor amino care sunt în principal responsabile pentru legarea moleculelor de colorant Reactive Red 120 (Arica și Bayramoğlu, 2007). Fu și Viraraghavan (2000, 2001a, 2001b, 2002a, 2002b) au investigat reținerea coloranților Basic Blue 9 (cationic), Acid Blue 29 (anionic), Congo Red (anionic
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
reținerea coloranților Basic Blue 9 (cationic), Acid Blue 29 (anionic), Congo Red (anionic) și Disperse Red 1 (neionic) din soluții apoase prin biosorbție pe fung inactiv și pretratat de Aspergillus niger. S-a stabilit că trei grupe funcționale majore: carboxil, amino și fosfat, și fracțiunea lipidică în biomasa de A. niger joacă un rol important în biosorbția acestor coloranți. Biomasa nativă are o capacitate de reținere redusă pentru cei trei coloranți (< 33 mg g-1) Prin modificarea chimică a biomasei, coloranții AO8
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
biomasă. Banda largă de la 3500-3200 cm-1 este, de asemenea, rezultatul suprapunerii grupelor funcționale OH și NH. Picurile de la lungimile de undă 1675 și 1236 cm-1 corespund grupei carboxil. Rezultă că principalele grupe funcționale ale biomasei naturale sunt grupele carboxil și amino. Comparând banda cauzată de suprapunerea OH și NH pentru biomasa naturală se constată la cea modificată că este lărgită și se deplasează către numărul de undă mai mic. Aceasta arată prezența grupelor amino suplimentare din PEI și faptul că polietilenimina
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
ale biomasei naturale sunt grupele carboxil și amino. Comparând banda cauzată de suprapunerea OH și NH pentru biomasa naturală se constată la cea modificată că este lărgită și se deplasează către numărul de undă mai mic. Aceasta arată prezența grupelor amino suplimentare din PEI și faptul că polietilenimina (PEI) a fost grefată pe suprafața biomasei native prin interacțiuni cu aceste grupe. Picul reprezentativ carboxilic C=O se deplasează de la 1675 la1660 cm-1 și poate fi datorat suprapunerii C=O a acidului
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
Acești cercetători consideră că pereții celulari ai levurilor conțin polizaharide ca unități de bază care au proprietăți de schimb ionic. De asemenea, proteinele și lipidele oferă grupe funcționale capabile de legare a moleculelor de colorant. Aceste grupe funcționale astfel ca amino, carboxilic, sulfidril, fosfat și tiol, diferă în afinitatea lor și specificitate pentru legarea colorantului. Rezultatele obținute în cazul adsorbției coloranților bazic Basic Blue 86 și Methylene Blue cu o tulpină de S. cerevisiae inactivată prin temperatură a avut loc probabil
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
a avut loc probabil prin același mecanism. Procesul este foarte rapid, echilibrul stabilindu-se în maxim 30 minute (Dulman și al., 2000). 4.3.3.4. Alge Matricea pereților celulari ai algelor verzi conține grupe funcționale diferite, ca de exemplu amino, carboxil, hidroxil, fosfat și alte grupe încărcate existente datorită unor componenți de tip heteropolizaharide complexe și lipide. La valori scăzute de pH, biomasa va avea o încărcare net pozitivă. Este de așteptat ca grupele funcționale care conțin azot (amine sau
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
și EPS. Peretele celulelor bacteriene, membranele externe ale celulelor protozoarelor eucariote și EPS sunt compuse din proteine, lipide, polizaharide și acizi nucleici. Compușii organici din nămolul aerobic neviabil granular au grupe de tip acid carboxilic, aldehidă, hidroxil, sulfhidril, fosfat și amino capabile de a reacționa cu coloranții prezenți în soluție. Rezultatele FTIR au arătat că principalele grupe chimice funcționale responsabile pentru biosorbția colorantului Acid Yellow 17 pe acest tip de biosorbent au fost amino, hidroxil, carboxil. Din spectrele înregistrate se observă
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
acid carboxilic, aldehidă, hidroxil, sulfhidril, fosfat și amino capabile de a reacționa cu coloranții prezenți în soluție. Rezultatele FTIR au arătat că principalele grupe chimice funcționale responsabile pentru biosorbția colorantului Acid Yellow 17 pe acest tip de biosorbent au fost amino, hidroxil, carboxil. Din spectrele înregistrate se observă anumite diferențe la biosorbentul granular față de nămolul activ care pot fi datorate particularităților metodei de obținere și sursei de proveniență. Pe baza datelor de titrare potențiometrică au fost caracterizate situsurile de legare ale
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
Aceasta a fost atribuită grupării fosfat (B-HPO4−), deoarece grupările fosfat din fosfolipidele prezente în membranele plasmatice și în biomasa din nămol au un domeniu de pKH similar. A treia grupare a avut valoarea pKH de 10,25, sugerând o grupare amino (B-NH3+) care are o valoare pKH în domeniul 8-10 pentru diferite biomateriale (Hajjaji și al., 2006). În scopul de a confirma existența grupelor amino, fosfat și carboxil în nămol, s-a apelat la studiul FTIR. După cum se vede în Figura
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
de pKH similar. A treia grupare a avut valoarea pKH de 10,25, sugerând o grupare amino (B-NH3+) care are o valoare pKH în domeniul 8-10 pentru diferite biomateriale (Hajjaji și al., 2006). În scopul de a confirma existența grupelor amino, fosfat și carboxil în nămol, s-a apelat la studiul FTIR. După cum se vede în Figura 4.53, spectrul FTIR are un număr de picuri de absorbție, indicând natura complexă a nămolului (Cai și al., 2009). Picurile de absorbție din
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
de picuri de absorbție, indicând natura complexă a nămolului (Cai și al., 2009). Picurile de absorbție din spectrul FTIR corespund vibrațiilor de întindere caracteristice simetrice și asimmetrice ale grupărilor carboxilice (-OH, C=O), fosfat (P=O, P-OH, P-O-C) și amino (C-N, N-H), care confirmă prezența acestor grupări funcționale în nămolul protonat (Ashkenazy și al., 1997; Yee și al., 2004). Mecanismul adsorbției bazat pe interacțiuni electrostatice ale coloranților reactivi pe nămol protonat a fost concordant cu datele experimentale obținute
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
sulfonice care conferă încărcare negativă, în timp ce Methylene Blue (colorant bazic) este slab disociat și devine încărcat pozitiv în soluții apoase. Situsurile încărcate negativ ale nămolului protonat corespunzătoare grupărilor carboxil și fosfat sunt probabil situsuri adecvate de legare pentru MB. Grupa amino, care este pozitiv încărcată, este probabil responsabilă pentru adsorbția Reactive Red 4. Pe măsură ce pH-ul soluției crește, situsurile de legare încărcate negativ carboxilat și fosfat disociază mai mult, iar cele aminice încărcate pozitiv mai puțin, cu rezultate în creșterea reținerii
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
Basic Magenta > Rhodamine B. Cea mai mare masă moleculară, cea mai mare mărime ionică și prezența grupei carboxilice au fost probabil motivele unui nivel de sorbție scăzut al colorantului (Figura 4.57). Vijayaraghavan și Yun (2007) au confirmat că grupele amino ale C. glutamicum au fost responsabile pentru legarea anionilor coloranților reactivi prin atracție electrostatică. În general, creșterea pH-ului crește sarcina negativă globală a suprafeței peretelui celular, până când toate grupele funcționale relevante sunt deprotonate, favorizând atracția și adsorbția cationilor colorantului
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
de 30,9% proteină și 63,1% acid polizaharidic. Biopolimerul purificat a fost hidrolizat cu acid trifluoracetic pentru a determina conținutul diverselor zaharuri și s-au găsit un amestec de mai multe zaharide, incluzând zahăr neutru, acid glucuronic și zahăr amino (raport de greutate aproximativ 8,2:5,3:1). Observațiile SEM au fost conduse pentru a elucida morfologia suprafeței EPS înainte și după adsorbția BB54. Imaginile SEM obținute (Figura 4.64a) arată că EPS au o structură cristal-liniară cu lungimea
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
Figura 4.64b), EPS sunt acoperite de colorant, iar aspectul general este asemănător unei rețele dense îmbibate cu apă, care relevă performanța de sorbție excelentă a EPS (Zhang și al., 2009). Analizele FTIR au relevat prezența în EPS a grupelor amino, care s-au dovedit a fi grupele cele mai implicate în majoritatea proceselor de sorbție. Masa moleculară mare a EPS împreună cu trăsăturile amintite anterior pot explica capacitatea de sorbție a colorantului și posibilitatea de a avea aplicații în protecția mediului
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
a avea aplicații în protecția mediului. Grupele funcționale responsabile pentru procesul de biosorbție pot fi deduse din spectrul FTIR al EPS prezentat în Figura 4.65. Picul lărgit, intens, de întindere la aproximativ 3400 cm-1 este caracteristic grupelor hidroxil și amino. Picul asimetric de întindere de la 1700 cm-1, sugerează prezența grupelor carboxil. Picurile de absorbție de la 1000-1100 și 980 cm-1 sunt cunoscute a fi caracteristice pentru toți derivații de zaharuri. În general, sorbția cu un sorbent cu masă moleculară mare implică
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
puternice van der Waals, decât în cazul sorbției cu un sorbent cu masă moleculară redusă. De asemenea, o structură liniară poate asigura mai multe situsuri de legare și ca urmare adsoarbe mai multe molecule de colorant. Grupele carboxil, hidroxil și amino sunt grupele preferate pentru cele mai multe procese de sorbție. Masa moleculară mare a EPS, prezența mai multor situsuri de legare și forțele mai puternice van der Waals, împreună cu structura specifică au condus la adsorbții performante. Concentrația reziduală a colorantului Basic Blue
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
DB-1; temperatura 25șC). Aceste rezultate pot fi explicate prin creșterea numărului situsurilor suplimentare de legare prin denaturarea proteinelor existente în structura peretelui celular. În studiile de biosorbție a celor doi coloranți diferiți, cu biomasa fungică nativă și tratată termic, grupele amino ar putea fi situsurile de legare majore, dar și grupele de acid carboxilic și fosfat, cât și fracțiunea lipidică, pot furniza situsuri de legare suplimentare. După cum se observă din Figura 4.74, ambele molecule de colorant au grupări sulfonice și
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]