dc.contributor.advisor |
Macheca, Afonso Daniel |
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dc.contributor.author |
Mujuri, Theophile Mushimiyimana |
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dc.date.accessioned |
2022-08-01T11:03:48Z |
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dc.date.available |
2022-08-01T11:03:48Z |
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dc.date.issued |
2022-05-04 |
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dc.identifier.uri |
http://www.repositorio.uem.mz/handle258/658 |
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dc.description.abstract |
In this work, a white Ca-bentonite from Boane region in Southern Mozambique was successively
subjected to Na2CO3 activation and organo-modification process aiming to use the resulting
hybrids as adsorbent materials in wastewater treatment. In the organo-modification process, the
study explored a different route of organoclays production. Instead of the conventional organo modification route based on surfactants, the study used the so-called “surfactant-free organo modification approach”. Experimental results confirmed the successful ion exchange of Ca2+
ions with Na+
ions since the cation exchange capacity (CEC) and Na/Ca ratio increased,
respectively, from 67.5 up to 74 meq/100 g clay and from 2.94 up to 15.8, as the concentration of
Na2CO3, activation temperature and stirring time varied, respectively, from 2 to 6 wt.%, 25 to 65
◦C and from 2 to 4 h. X-ray diffraction (XRD) confirmed that the organo-modification process
using the “surfactant free approach” has taken place since the main smectite peak of the polymer
modified clays shifted to the left side up to 18.4A
o
. Scanning Electronic Microscopy (SEM)
images of the polymer modified clays presented compact layers in their structures, suggesting
that the protonated amine functional groups at the ends of the polymer chains have attached the
surface of the clay. The sodium activation and organo-modification processes increased the
phenol adsorption capacity of the clay. Phenol adsorption capacity increased in the order of
increasing polymer concentration. Under the current study conditions, the maximum adsorbed
phenol was observed at the maximum polymer concentration, 7.5 wt.% polymer. |
en_US |
dc.language.iso |
eng |
en_US |
dc.subject |
Bentonite clay |
en_US |
dc.subject |
Sodium activation |
en_US |
dc.subject |
Organo-modification |
en_US |
dc.subject |
Wastewater treatment |
en_US |
dc.title |
Synthesis and characterization of biodegradable polymer-based organoclays and its application as adsorbent material for wastewater treatment |
en_US |
dc.embargo.terms |
openAcess |
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dc.description.resumo |
No presente trabalho uma amostra de bentonite cálcica branca da região de Boane no Sul de
Moçambique foi sucessivamente submetida ao processo de activação sódica e organo modificação com vista a usar o produto resultante como material adsorvente no tratamento de
águas residuais. No processo de organo-modificação, o estudo explorou uma rota de produção
de argilas organo-modificadas. Em vez da rota convencional de organo-modificação baseada em
surfactantes, o estudo usou a chamada “abordagem de organo-modificação sem surfactante”.
Resultados experimentais confirmaram o sucesso da troca iónica de iões Ca2+ por Na+
uma vez
que a capacidade de troca catiónica e a razão Na/Ca aumentaram, respectivamente, de 67.5 para
74 meq/100 g de argila e de 2.94 para 15.8, conforme a variação da concentração de Na2CO3,
temperatura de activação e o do tempo de agitação, respectivamente, de 2 a 6 %w/w, 25 a 65 °C
e de 2 a 4 h. Os resultados da difracção de raios-X confirmaram que o processo de organo modificação teve lugar uma vez que o principal pico de esmectita das argilas modificadas com
polímeros se deslocou para o lado esquerdo ate 18.4Ao
. As imagens da microscopia electrónica
de varredura das argilas modificadas com polímero apresentaram camadas compactas nas suas
estruturas, sugerindo que os grupos funcionais localizados nas extremidades da cadeia do
polímero aderiram à superfície da argila. O processo de activação sódica e organo-modificação
da argila aumentou a capacidade de adsorção de fenol. A capacidade de adsorção de fenol
aumentou na ordem do aumento da concentração do polímero. Nas condições actuais do estudo,
a quantidade máxima de fenol adsorvido foi observada na amostra com a concentração de
polímero de 7.5 %w/w. |
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