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Type: Artigo de periódico
Title: Adsorption of phosphoric acid on niobium oxide coated cellulose fiber: preparation, characterization and ion exchange property
Author: Pavan, Flávio A.
Francisco, Maria Suzana P.
Landers, Richard
Gushikem, Yoshitaka
Abstract: The preparation procedures for a hybrid organic-inorganic cellulose-niobium oxide (Cel/Nb2O5) and its derivative, Cel/Nb2O5/phosphate, are described. The precursor reagent of the metal oxide was the very convenient water soluble niobium oxalate compound, NH4[NbO(C2O4)2)(H 2O)2].nH2 O. Phosphate ion was adsorbed on the Cel/Nb2O5 by immersing this solid in an aqueous solution of phosphoric acid. Textural analyses carried out by using scanning electron microscopy (SEM) connected to an energy dispersive detector (EDS) revealed that the niobium oxide particles are, within the magnification used, uniformly dispersed on the cellulose matrix surface. Phosphoric acid is adsorbed on the material surface through the Nb-O-P linkage. The X-ray photoelectron and 31P NMR spectra showed that the adsorbed phosphate on the surface is the (H2PO4)- species. The ion exchange isotherms obtained using the material Cel/Nb2O5/H2PO4- showed good affinity for retaining Na+, K+ and Ca2+ when in contact with these ions in an aqueous solution.
Os procedimentos para a preparação do híbrido orgânico-inorgânico celulose-óxido de nióbio (Cel/Nb2O5) e o seu derivado, Cel/Nb2O5/fosfato, são descritos. O reagente precursor do óxido metálico foi o composto oxalato de nióbio, NH4[NbO(C2O4)2)(H 2O)2].nH2 O, muito conveniente por ser solúvel em água. O íon fostato foi adsorvido sobre o Cel/Nb2O5 pela imersão deste sólido em uma solução de acido fosfórico. As análises de textura efetuadas usando a microscopia eletrônica de varredura (MEV) conectada a um detector de energia dispersiva (EDS) revelaram que as partículas do óxido de nióbio, dentro da resolução utilizada, são uniformemente dispersas na superfície da matriz de celulose. O ácido fosfórico é adsorvido sobre a superfície do material através da formação da ligação Nb-O-P. Os espectros de fotoelétrons de raios-X e de ressonância magnética nuclear de 31P mostraram que o fosfato adsorvido na superfície é a espécie H2PO4-. As isotermas de troca iônica obtidas utilizando-se o material mostraram uma boa afinidade na retenção de Na+, K+ e Ca2+ quando em contacto com estes íons em solução aquosa.
Subject: cellulose
niobium oxide
hybrid cellulose-niobium oxide
hybrid cellulose-niobium oxide-phosphate
ion exchange
Editor: Sociedade Brasileira de Química
Rights: aberto
Identifier DOI: 10.1590/S0103-50532005000500021
Address: http://dx.doi.org/10.1590/S0103-50532005000500021
http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0103-50532005000500021
Date Issue: 1-Aug-2005
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