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English title:	Evaluation of the surface modification effect on lamellar double hydroxide for chlorogenic acid adsorption
Spanish title:	Evaluaci�n del efecto de la modificaci�n de la superficie del hidr�xido doble laminar para la adsorci�n del �cido clorog�nico
English abstract:	Water is a natural resource of immeasurable value, participating in all aspects of society, such as agricultural and industrial development. In agro-industrial production, such as coffee farming, high water consumption is observed throughout the entire processing chain of bean generation, production and cleaning, promoting a high generation of liquid and solid residues. In this sense, there is the generation of a large amount of wastewater containing several organic substances, showing a high content of phenolic compounds such as chlorogenic acid (a water-soluble ester). Although phenolic compounds are part of many natural processes, they can cause adverse and harmful effects on the environment and public health. One way to minimize the presence of these contaminants is through removal using the adsorption process. Adsorption is an alternative for treating industrial effluents due to its low cost, high efficiency, simplicity of operation, and the non-generation of possibly toxic intermediates, depending only on the physical-chemical characteristics of the adsorbent materials. One class of materials that have been studied for adsorption are the double lamellar hydroxides, anionic clays with high adsorption capacity due to their surface area and pores. A challenge in applying these materials is in the face of the structural characteristics with functional groups containing hydroxyls that minimize the interaction with organic molecules. For this, surface modifications can increase the affinity with organic contaminants. Therefore, the present work aimed to obtain double lamellar hydroxides modified with cetyl methyl bromide ammonium and sodium dodecyl sulfate to verify the adsorption of the polyphenol chlorogenic acid. The modification of commercial double lamellar hydroxides was performed under a reflux system for 14 hours at 100�C dispersing the adsorbent in water in the presence of cetyl methyl bromide ammonium and sodium dodecyl sulfate in different proportions of 1%, 10%, and 50% (m/m). The adsorption experiments were carried out with 20 mg/L of chlorogenic acid solutions containing 0.01 g of adsorbent at room conditions under mechanical stirring with 130 rpm rotation for 24 hours. After the end of the experiment, the samples were centrifuged, and an aliquot was removed. The concentration of the remaining solution was determined by reading the absorbance in the UV-VIS spectrometer in the 200 nm to 500 nm range. The contact angle analysis found that the modification made the material more hydrophilic, and this increase in hydrophilicity is proportional to the percentage of modifying material. In the angle analysis of the modification with sodium dodecyl sulfate, it was also observed that the material became more hydrophilic; still, the difference is not as significant as for cetyl methyl bromide ammonium. The adsorption tests showed that the double lamellar hydroxides modified with 50% (m/m) of both cetyl methyl bromide ammonium and sodium dodecyl sulfate obtained the best performances, adsorbing 16.7% and 15.5%. Furthermore, it was observed that compared to the unmodified double lamellar hydroxides there was no evidence of adsorption affinity. Therefore, the results indicated that the modification becomes essential for the adsorption of polyphenol, allowing greater efficiency of adsorptive activity and promoting the best use of double lamellar hydroxides to remove the contaminant in wastewater from coffee production.
Spanish abstract:	El agua es un recurso natural de valor inconmensurable, que participa en todos los aspectos de la sociedad, como el desarrollo agr�cola y industrial. En la producci�n agroindustrial, como el cultivo del caf�, se observa un alto consumo de agua a lo largo de toda la cadena de procesamiento de generaci�n, producci�n y limpieza del grano, lo que promueve una alta generaci�n de residuos l�quidos y s�lidos. En este sentido, se genera una gran cantidad de aguas residuales que contienen diversas sustancias org�nicas y que tienen un alto contenido en compuestos fen�licos como el �cido clorog�nico (un �ster soluble en agua). Aunque los compuestos fen�licos forman parte de varios procesos naturales, pueden causar efectos adversos y perjudiciales para el medio ambiente y la salud p�blica. Una forma de minimizar la presencia de estos contaminantes es a partir de la eliminaci�n mediante el proceso de adsorci�n. La adsorci�n es una alternativa para el tratamiento de efluentes industriales debido a su bajo costo, alta eficiencia, simplicidad de operaci�n y la no generaci�n de intermediarios posiblemente t�xicos, dependiendo s�lo de factores f�sico-qu�micos de los materiales adsorbentes. Una clase de materiales que se ha estudiado para la adsorci�n son los laminares de doble hidr�xido, arcillas ani�nicas con gran capacidad de adsorci�n debido a su �rea superficial y a sus poros. Un reto en la aplicaci�n de estos materiales es frente a las caracter�sticas estructurales con grupos funcionales que contienen hidroxilos que minimizan la interacci�n con las mol�culas org�nicas. Para ello, se pueden realizar modificaciones en la superficie para aumentar la afinidad con los contaminantes org�nicos. As�, el presente trabajo tuvo como objetivo la obtenci�n de laminares de doble hidr�xido modificados con cetil bromuro de amonio y dodecil sulfato de sodio para verificar la adsorci�n del polifenol �cido clorog�nico. La modificaci�n de laminares de doble hidr�xido comerciales se realiz� bajo sistema de reflujo durante 14 h a 100�C dispersando el adsorbente en agua en presencia de cetil bromuro de amonio y dodecil sulfato de sodio en diferentes proporciones de 1%, 10% y 50% (m/m). Los experimentos de adsorci�n se realizaron con soluciones de 20 mg/L de �cido clorog�nico que conten�an 0,01 g de adsorbente en condiciones ambientales bajo agitaci�n mec�nica con rotaci�n de 130 rpm durante 24 horas. Una vez finalizado el experimento, se centrifugaron las muestras y se extrajo una al�cuota. La concentraci�n de la soluci�n restante se determin� leyendo la absorbancia en el espectr�metro UV-VIS, en la longitud de 200 nm a 500 nm. En el an�lisis del �ngulo de contacto se comprob� que la modificaci�n hizo que el material fuera m�s hidrof�lico y este aumento de la hidrofilia es proporcional al porcentaje de material modificador. En el an�lisis angular de la modificaci�n con dodecil sulfato de sodio tambi�n se observ� que el material se volvi� m�s hidr�filo, pero la diferencia no es tan significativa como en el caso del cetil bromuro de amonio. Las pruebas de adsorci�n mostraron que el laminares de doble hidr�xido modificado con un 50% (m/m) tanto de cetil bromuro de amonio como de dodecil sulfato de sodio obtuvo los mejores rendimientos, adsorbiendo un 16,7% y un 15,5%. Adem�s, se observ� que, en comparaci�n con las laminares de doble hidr�xido no modificadas, no hab�a pruebas de afinidad de adsorci�n. Por lo tanto, los resultados indicaron que la modificaci�n se vuelve importante para la adsorci�n del polifenol, permitiendo una mayor eficiencia de la actividad de adsorci�n y promoviendo el mejor uso de laminares de doble hidr�xido para la eliminaci�n de contaminantes en las aguas residuales de la producci�n de caf�.
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Presentation Type:
Speaker:

Authors

Name	Institution	Email
Andressa Cristina Nascimento	Federal University of S�o Carlos	andyacanto@gmail.com
Jo�o Ot�vio Donizette Malafatti	Universidade Federal de S�o Carlos	jmalafatti@hotmail.com
Elaine Cristina Paris	Universidade Federal de S�o Carlos	elaine.paris@embrapa.br

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Room:	Principal Room
Date:	26 July 2022
Hour:	15:20 - 15:40

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