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Title: Preparation and characterization of crystalline nanocellulose modified as potential CO2 adsorbent
Authors: Caetano Sousa, Manuel
Hinojosa Peralta, Katherine Mishell
Keywords: Cascarilla de arroz
Celulosa
Bioadsorbentes
Polietilenimina (PEI)
Adsorción
Glutaraldehído (GA)
Modificación
Rice husk
Cellulose
Bioadsorbents
Polyethyleneimine (PEI)
Adsorption
Glutaraldehyde (GA)
Modification
Issue Date: Jan-2022
Publisher: Universidad de Investigación de Tecnología Experimental Yachay
Abstract: El cromo es un metal potencialmente tóxico presente en el agua y el agua subterránea debido a factores naturales y antropogénicos. En este estudio, la celulosa cristalina extraída de la cáscara de arroz se modificó para adaptar la estructura y las funcionalidades de la superficie para mejorar su capacidad de adsorción de Cr (VI). Se obtuvo celulosa cristalina (índice de cristalinidad del 72.5%) después de un tratamiento alcalino, y luego se sometió a un proceso de blanqueamiento para eliminar compuestos fenólicos como lignina y hemicelulosa. La celulosa se modificó mediante la adición de grupos amina utilizando polietilenimina (PEI) y glutaraldehído (GA) como reticulante. Se obtuvieron tres diferentes bioadsorbentes funcionalizados y las técnicas de caracterización FTIR-ATR, XRD, SEM-EDS y XPS confirmaron que la celulosa se ha funcionalizado con grupos amina. Se evaluó las capacidades de adsorción y cinética de adsorción, encontrando capacidades de adsorción alrededor de 90 mg g-1, y velocidades de transporte de Cr (VI) desde la fase líquida a la fase sólida en los bioadsorbentes estudiados fueron alrededor de 0.02 s-1, las cuales son lo suficientemente rápidas para sugerir el uso de este adsorbente para el tratamiento de aguas enriquecidas con Cr (VI).
Description: Chromium is a potentially toxic metal present in water and groundwater because of natural and anthropogenic factors. In this study, crystalline cellulose extracted from rice husk, was modified to tailor the structure and surface functionalities to improve its Cr (VI) adsorption capacity. Crystalline cellulose (crystallinity index of 72.5%) was obtained after alkaline treatment, and then it was subjected to a bleaching process to remove phenolic compounds as lignin and hemicellulose. Cellulose was modified by adding amine groups using polyethyleneimine (PEI) and glutaraldehyde (GA) as a crosslinker. Three different functionalized bioadsorbents were obtained, and FTIR-ATR, XRD, SEM-EDS, and XPS characterization techniques confirmed that cellulose has been functionalized with amine groups. Their adsorption capacities and adsorption kinetics were evaluated, finding adsorption capacities about 90 mg g-1, and velocities of Cr (VI) transport from the liquid phase to solid phase in the bioadsorbents studied around 0.02 s-1, which are rapid enough to suggest the use of this adsorbent for the treatment of water enriched with Cr (VI).
URI: http://repositorio.yachaytech.edu.ec/handle/123456789/490
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