Dissertação

{pt_PT=Suporte sólido funcionalizado com hidroxiquinolina para remoção de metais em meios aquáticos} {} EVALUATED

{pt=Ao longo dos últimos anos tem existido uma crescente preocupação na remoção de iões metálicos introduzidos em grandes massas de água, devido ao aumento das actividades tecnológicas humanas. A aplicação, a nível ambiental, do método de complexação de metais recorrendo a suportes sólidos funcionalizados, surgiu da necessidade de remoção destes contaminantes, responsáveis pela poluição de águas naturais. Assim, no âmbito desta dissertação, foi sintetizado um derivado bidentado do ligando 8-hidroxiquinolina, o 5-(clorometil)-8-quinolinol (CMQ), com uma grande afinidade para metais, tendo em vista a sua potencial aplicação ambiental. Em primeiro lugar, o ligando CMQ foi sintetizado e acoplado à sílica gel. O suporte sólido foi caracterizado e estudado relativamente à sua estabilidade. A capacidade de complexação deste suporte quelante, relativamente aos metais Cu(II), Ni(II), Fe(III), Al(III) e Th(IV), foi avaliada por espectroscopia de absorção atómica (EAA) e por espectroscopia de emissão atómica no plasma induzido de árgon (ICP). Os resultados demonstraram que o suporte quelante tem uma elevada afinidade pelos metais Cu(II), Fe(III), Al(III) e Th(IV), formando-se complexos de estequiometria 1:1 (metal/ligando). Posteriormente, para estabelecer um modelo de complexação em solução, determinaram-se por potenciometria as constantes de protonação do composto 5-((propilamina)metil)quinolin-8-ol (Prop-CMQ), bem como as constantes de formação dos seus complexos com os iões Cu(II), Fe(III) e Th(IV). Este composto possui uma elevada afinidade em solução pelos metais estudados, podendo formar-se complexos com estequiometria metal/ligando 1:2 (Cu(II)), 1:3 (Fe(III)) ou 1:4 (Th(IV)), em que a coordenação ao ião metálico envolve o átomo de azoto piridínico e o de oxigénio fenólico., en=Over the past years, there has been a growing concern for the removal of metal ions introduced into bodies of water and wastewater by increasing human technological activities. The application in the environment of the metal chelation method, by using functionalized solid supports, emerged of the need to remove heavy metals from freshwater. Under the context of this thesis, a 8-hydroxyquinoline derivate, 5-(cloromethyl)-quinolinol (CMQ), was synthesized, with high affinity towards metal ions. Firstly, CMQ was synthetized and coupled to silica gel. The solid support was characterized and studied regarding its stability. The ability of this solid support to chelate metal ions was assessed with Cu(II), Ni(II), Fe(III), Al(III) e Th(IV) metals, through atomic absorption spectroscopy (AAS) and inductively coupled plasma atomic emission spectroscopy (ICP-AES). The results demonstrated that solid support has high affinity for Cu(II), Fe(III), Al(III) and Th(IV), forming complexes with 1:1 (metal/ligand) stoichiometry. Then, the protonation constants of 5-((propylamine)methyl)quinolin-8-ol (Prop-CMQ), a model compound, as well as the formation constants of its complexes with Cu(II), Fe(III) and Th(IV), were evaluated through potentiometric studies. Prop-CMQ has high affinity for the studied metal ions forming complexes with 1:2 (Cu(II)), 1:3 (Fe(III)) or 1:4 (Th(IV)) metal/ligand stoichiometric ratio, in which the coordination to the metal ions is done through the pyridinic nitrogen and the phenolic oxygen atom.}
{pt=5-(clorometil)-8-quinolinol, sílica gel, sílica funcionalizada, metais; suporte sólido quelante., en=5-(cloromethyl)-8-quinolinol, silica gel, functionalized silica gel, heavy metals, chelating solid support.}

Junho 20, 2017, 11:0

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

ORIENTADOR

Maria Amélia Loureiro dos Santos Seabra

Departamento de Engenharia Química (DEQ)

Professor Auxiliar

ORIENTADOR

Sílvia De Vasconcelos Chaves

Departamento de Engenharia Química (DEQ)

Professor Auxiliar