A utilização de resíduos sólidos como materiais precursores para a produção de carvão ativado é uma alternativa que, além de propiciar um novo destino para esses materiais, pode ser aplicada no tratamento de efluentes contendo corantes. Nesse contexto, o presente trabalho teve por objetivo avaliar a capacidade de adsorção de amostras de carvão ativado preparadas a partir de resíduos da produção de farinha de trigo. Inicialmente, as amostras de resíduo foram ativadas termicamente em diferentes temperaturas (350 °C, 450 °C, 550 °C e 650 °C) e, em seguida, ativadas quimicamente utilizando peróxido de hidrogênio. Após a preparação, os carvões ativados foram caracterizados por meio de espectroscopia no infravermelho com Transformada de Fourier (FT-IR), da análise termogravimétrica (TG), da microscopia eletrônica de varredura (MEV) e da análise de área superficial específica pelo método de Brunauer-Emmett-Teller (BET). As amostras de carvão ativado foram igualmente avaliadas através de estudos de adsorção para a remoção do corante catiônico azul de metileno e do corante aniônico índigo carmim. Os espectros de FT-IR evidenciaram a completa carbonização dos resíduos da produção de farinha de trigo nas diferentes temperaturas de ativação. As análises de TG mostraram que houve a degradação de materiais lignocelulósicos no segundo estágio de decomposição. Os resultados de MEV mostraram que a estrutura dos materiais apresenta uma morfologia bastante heterogênea, com partículas de formas e tamanhos variados. Em relação à área superficial específica (BET), a maior área encontrada foi para a amostra CAS550 (296,026 m² g-1). A área superficial específica aumentou com o aumento da temperatura de ativação dos carvões, o que possibilitou que o material fosse ativado. Também se observou que a estrutura dos carvões ativados é constituída, na maior parte, por mesoporos (tamanho dos poros > 20 Å). Em relação aos ensaios de adsorção utilizando o azul de metileno como adsorvato, a isoterma que melhor se ajustou os dados experimentais foi a de Freundlich. Para os ensaios utilizando o índigo carmim como adsorvato, a isoterma que também melhor se ajustou foi a de Freundlich, com exceção para as amostras de carvões obtidas a partir de palha, nas quais a isoterma que melhor se ajustou foi a de Langmuir. Dentre os materiais estudados, a amostra de carvão que apresentou a maior capacidade de adsorção para o azul de metileno foi aquela ativada em 450 °C, onde o valor de KF foi de 5.569 mg kg -1 para a amostra de carvão PF450. Os valores de KF para as amostras de carvão utilizando o índigo carmim não foram muito satisfatórios, no entanto o valor de Adsmáx foi de 1.667 mg kg-1 para a amostra PAL450. Por fim, os carvões ativados produzidos mostraram-se bons adsorventes para a remoção dos corantes, em especial o azul de metileno, podendo ser uma alternativa para a reutilização de resíduos, minimizando impactos ambientais. / The use of solid waste as precursor materials for the production of activated carbon is an alternative that, in addition to providing a new destination for these materials, can be applied in the treatment of effluents containing dyes. In this context, the present work aimed to evaluate the adsorption capacity of activated carbon samples prepared from wheat flour production residues. Initially, the residue samples were thermally activated at different temperatures (350 °C, 450 °C, 550 °C and 650 °C) and then chemically activated using hydrogen peroxide. After preparation, activated carbons were characterized by Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FT-IR), Thermogravimetric (TG), Scanning Electron Microscopy (SEM) and specific surface area using the Brunauer-Emmett-Teller (BET) method. Activated carbon samples were also evaluated through adsorption studies for the removal of methylene blue cationic dye and indigo carmine anionic dye. FT-IR spectra showed the complete carbonization of the residues of wheat flour production in different activation temperatures. The TG analyzes showed that there were degradation of lignocellulosic materials in the second stage of decomposition. SEM results showed that the structure of the materials has a very heterogeneous morphology, with particles of varied shapes and sizes. In relation to the specific surface area (BET), the largest area found was for the CAS550 sample (296,026 m² g-1). The specific surface area increased with the increase of the activation temperature of the coals, which allowed the material to be activated. It was also observed that the structure of the activated carbons consists, for the most part, of mesopores (pore size > 20 Å). In relation to the adsorption tests using methylene blue as adsorbate, the isotherm that best fit the experimental data was Freundlich. For the tests using indigo carmine as adsorbate, the best fit isotherm was Freundlich, except for coals samples obtained from straw, in which the best fit is the Langmuir isotherm. Among the materials studied, the coal sample with the highest adsorption capacity for methylene blue was activated at 450 °C, where the KF value was 5,569 mg kg-1 for the PF450 coal sample. The KF values for the charcoal samples using indigo carmine were not very satisfactory, however the Adsmax value was 1,667 mg kg-1 for the PAL450 sample. Finally, the activated carbons produced were good adsorbents for the removal of the dyes, especially methylene blue, and could be an alternative for the reuse of waste, minimizing environmental impacts.

Orientador: João Sinézio de Carvalho Campos / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-16T15:17:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Camboim_RicardoAugusto_M.pdf: 5018034 bytes, checksum: aeb7e981adfca5bcafba7911a3f453c0 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Com o aumento da preocupação do homem com o meio ambiente, as indústrias passaram a se preocupar mais com o descarte de seus efluentes, com isso, vem sendo desenvolvidas técnicas para tratamento de efluentes. No presente trabalho utiliza-se a técnica de eletroflotação, para o tratamento de efluente de tinturaria de tecidos, a qual utiliza corantes reativos. Para tal montou-se um reator composto por: Uma cuba com capacidade para 50 litros, uma fonte de tensão com potencia ajustável e eletrodos metálicos com geometria retangular com área efetiva de 216 cm2. Os parâmetros estudados compreendem o tipo de material utilizado como eletrodo (ferro, aço inox e alumínio), o pH, temperatura e turbidez. Também foi feito a análise espectrofotométrica para avaliar a remoção de cor, também fizemos analise de DBO, DQO, Turbidez e Sólidos Totais no inicio e no final do tratamento. De acordo com os resultados observa-se uma drástica redução da turbidez, um leve aumento do pH (cerca de 10% do valor inicial) e aumento da temperatura (tipicamente 10%) no final do tratamento. Cabe ressaltar que neste processo de eletroflotação não se utiliza nenhum produto químico, somente energia elétrica. Assim tal processo torna-se bastante interessante devido à alta eficiência na remoção total da coloração do efluente em pouco tempo de tratamento em comparação com tratamentos convencionais. Ainda mais, pela análise visual do sobrenadante, verifica-se adicionalmente uma significativa remoção de material orgânico, tornando-o atrativo do ponto de vista ambiental / Abstract: With the increase of man's concern with the environment, industries began to worry more about the disposal of their waste, thereby, have been developed techniques for effluents treatment. The present work uses the technique of electroflotation for the treatment of effluents from dyeing of fabrics, which uses reactive dyes. In order to do this, a reactor was set up being composed by a tank with a capacity of 50 liters, a source of tension with adjustable power and metal electrodes with rectangular geometry with effective area of 216 cm2. The parameters studied include the type of material used as electrode (iron, steel and aluminum), pH, temperature and turbidity was also made a spectrophotometric analysis to evaluate the removal of color, we also examine the BOD, COD, Turbidity and Total Solids from the beginning and from the end of treatment. According to the results there is a drastic reduction in turbidity, a slight increase in pH (about 10% over baseline) and increased temperature (typically 10%) at the end of treatment. It is noteworthy that this electroflotation process do not use any chemicals, only electric power. So this process becomes quite interesting because of the high efficiency in removal of the color of the effluent in a short time of treatment compared with conventional treatments. Moreover, from the visual analysis of the supernatant, there is additionally a significant removal of organic material, making it attractive from an environmental standpoint / Mestrado / Ciencia e Tecnologia de Materiais / Mestre em Engenharia Química

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:28:05Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:01:22Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / No presente estudo, a capacidade da zeólita sintetizada a partir de cinzas de carvão na remoção do corante remazol vermelho RB de solução aquosa foi investigada por meio de processo descontínuo. O equilíbrio foi alcançado após 360 min de tempo de contato. A velocidade de adsorção seguiu o modelo cinético de pseudo-segunda-ordem. Os dados de equilíbrio obtidos se ajustaram à isoterma de adsorção de Langmuir apresentando capacidade de adsorção máxima de 1,20 mg g-1. A eficiência de adsorção estava entre 75 a 91 % no tempo de equilíbrio. Visando obter as melhores condições de remoção do corante, verificou-se a influência dos seguintes parâmetros: concentração inicial do corante, pH da solução aquosa, dose do adsorvente e temperatura. Os parâmetros termodinâmicos foram avaliados indicando que o processo de adsorção do remazol vermelho sobre a zeólita é de natureza espontânea. Experimentos adicionando-se NaCl e Na2SO4 foram realizados com o objetivo de simular as reais condições dos efluentes de banhos de tingimento e avaliar a influência destes compostos quimicos no fenômeno de adsorção. Os dados de equilíbrio de adsorção do remazol vermelho sobre a zeólita foram alcançados em um tempo menor na presença de concentrações crescentes dos sais em solução e houve um aumento na capacidade de adsorção. A eficiência do estudo como tratamento foi avaliada quanto à toxicidade aguda utilizando o microcrustáceo Daphnia similis. / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:33:31Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:04:36Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Nesta dissertação foi estudada a zeólita sintetizada a partir de cinzas leves de carvão como um potencial adsorvente para a remoção de corante reativo preto 5 (RP5). Ensaios cinéticos e de equilíbrio foram realizados visando obter-se as melhores condições para a adsorção deste corante, e verificou-se a influência dos seguintes parâmetros: efeito do tempo de contato, concentração inicial do corante, dose do adsorvente, pH da solução aquosa, adição dos sais NaCl e Na2SO4 e temperatura. O tempo de equilíbrio foi alcançado após 420 min. Os dados de adsorção foram ajustados melhor ao modelo cinético de pseudo-segunda-ordem. Para o sistema corante/adsorvente foi aplicado o modelo de isoterma de adsorção de Langmuir, apresentando capacidade de adsorção máxima de 0,685 mg g-1. Os dados experimentais mostraram uma alta porcentagem de remoção de 47,7 a 88,1% de RP5 sobre a zeólita. A alta porcentagem indicou que o material zeolítico apresenta potencial para ser usado como adsorvente na remoção de corantes azo reativo de indústrias têxteis. Os parâmetros termodinâmicos foram avaliados e demonstraram que o processo de adsorção do RP5 sobre a zeólita é espontâneo e exotérmico. Os experimentos adicionando os sais foram realizados para uma melhor simulação das condições reais do efluente. Os resultados mostraram que o equilíbrio de adsorção do RP5 sobre a zeólita na presença de sais foram alcançados em um tempo menor e que quanto maior a concentração dos sais na solução, maior a capacidade de adsorção. O resultado obtido na avaliação da toxicidade pelo microcrustáceo Daphnia similis, o tratamento de adsorção com zeólita se mostrou extremamente favorável5 reduzindo a carga tóxica e cor do efluente aquoso. / Dissertação (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:34:29Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:06:12Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / As indústrias têxteis desempenham um importante papel na economia nacional e mundial. Entretanto, do ponto de vista ambiental, suas atividades são consideradas como potencialmente poluidoras e utilizadoras de recursos naturais. Os corantes azo reativos são os principais corantes utilizados no setor para o tingimento do algodão no Brasil e no mundo. Devido à sua baixa fixação à fibra e a variações no processo de produção, cerca de 30 % da concentração inicial utilizada nos banhos de tingimento são perdidos e vão compor o efluente final. Esses compostos apresentam uma baixa biodegradabilidade e elevada solubilidade em água e, por isso, não são completamente removidos pelos processos biológicos convencionais. Os corantes quando descartados sem tratamento adequado no corpo dágua receptor podem causar modificações estéticas, alterar a fotossíntese e a solubilidade dos gases, além de serem tóxicos e genotóxicos para a biota. Os principais objetivos do trabalho foram avaliar a toxicidade e genotoxicidade de dois diferentes corantes azo reativos (Remazol Preto B RPB e Remazol Alaranjado 3R R3AR) e a eficiência de redução da cor e toxicidade após o uso da radiação com feixe de elétrons. Também foi analisada a toxicidade dos corantes em diferentes formas químicas, que podem ser encontradas nos efluentes. Os ensaios de toxicidade aguda realizados com Vibrio fischeri, Daphnia similis e Biomphalaria glabrata evidenciaram diferentes padrões de resposta para os corantes. Os dois corantes em suas formas químicas foram levemente tóxicos para Vibrio fischeri, com exceção da forma vinilsulfona do corante RPB que foi tóxico (CE(I)5015min = 6,23 mg L-1). Nos ensaios com Daphnia similis, o corante RPB foi levemente tóxico na sua forma original, sulfatoetilsulfona (CE(I)5048h = 91,25 mg L-1) e não apresentou toxicidade nas demais formas químicas. Entretanto, o corante RA3R foi tóxico para o dafnídeo, sendo muito tóxico na forma vinilsulfona (CE(I)5048h = 0,54 mg L-1). Não foi observada toxicidade nos ensaios com o organismo Biomphalaria glabrata. A toxicidade crônica foi avaliada com o organismo Ceriodaphnia dubia e o corante RPB apresentou valores de CENO e CEO iguais a 12,5 e 25 mg L-1, respectivamente, para a forma sulfatoetilsulfona. Após a hidrólise do corante (vinilsulfona e hidroxietilsulfona) foi observado um aumento os valores obtidos de CENO e CEO. Não foi verificado efeito crônico para o corante R3AR e suas formas químicas. O teste do cometa adaptado para o caramujo Biomphalaria glabrata foi utilizado para avaliar a genotoxicidade dos corantes. O corante RPB apresentou genotoxicidade nas concentrações mais elevadas (1 e 2 g L-1), com valores de dano quantitativo de 117 e 112 e o R3AR não foi genotóxico. O uso da radiação com feixes de elétrons demonstrou eficácia na remoção da cor dos corantes. Com a dose de 10 kGy foi possível uma redução de 97,64 % para RPB e de 96,8 % para R3AR. Após irradiação do corante RPB com a dose de 10 kGy foi evidenciada uma redução de 59,52 % da toxicidade aguda avaliada com Vibrio fischeri. Nas demais doses não houve redução significativa, assim como na avaliação com Daphnia similis, onde os valores de CE(I)5048h obtidos foram menores que o corante não irradiado. O corante R3AR apresentou diminuição da toxicidade mais acentuada após a radiação quando comparado com o RPB, com reduções de 82,95 % (V. fischeri) e 71,26 % (D. similis) com 10 kGy. / Tese (Doutoramento) / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:47:23Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:10:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 08344.pdf: 3520298 bytes, checksum: 2a5d00aa09a166d2736831c70798e5a4 (MD5) / Dissertacao (Mestrado Profissionalizante em Lasers em Odontologia) / IPEN/D-MPLO / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares, IPEN/CNEN-SP; Faculdade de Odontologia, Universidade de Sao Paulo

Submitted by Maria Eneide de Souza Araujo (mearaujo@ipen.br) on 2015-08-31T18:37:24Z No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2015-08-31T18:37:24Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / A indústria têxtil está entre uma das principais atividades do Brasil, sendo relevante em número de empregos, quantidade e diversidade de produtos e principalmente pelo volume de água utilizado nos processos industriais e na geração de efluentes. Esses efluentes são misturas complexas que se caracterizam pela presença de corantes, surfactantes, metais, sequestrantes, sais entre outras substâncias químicas com potencial tóxico a biota aquática. Considerando a escassez de tratamentos adequados a esses efluentes, novas tecnologias são essenciais em que se destacam os processos de oxidação avançada como a radiação ionizante por feixe de elétrons. Esse estudo contempla o preparo de um efluente têxtil padrão em laboratório de química têxtil e seu tratamento por feixe de elétrons proveniente de acelerador de elétrons a fim de diminuir a toxicidade e coloração intensa decorrente do corante C.I. Blue 222. O tratamento promoveu diminuição de toxicidade aguda aos organismos expostos, com eficiência de 34,55% para o micro-crustáceo Daphnia similis e de 47,83% para o rotífero Brachionus plicatilis na dose de 2,5 kGy. No ensaio com a bactéria Vibrio fischeri foi obtido o melhor resultado após o tratamento com dose de 5 kGy e eficiência de 57,29%. A redução da cor foi superior a 90% a partir da dose de 2,5 kGy. Neste trabalho também foram realizados ensaios preliminares de toxicidade aguda quanto à sensibilidade dos organismos D. similis e V. fischeri à exposição de alguns dos produtos utilizados no processo de alvejamento e tingimento, além de duas simulações de reuso de água em novos processos têxteis a partir do efluente tratado com feixe de elétrons. / Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Orientador: Teresa Dib Zambon Atvars / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-08T05:02:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Barros_DavisonStoraide_M.pdf: 2037047 bytes, checksum: bfc81c7ccb14370261c20ba48859e0ec (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: Neste trabalho são estudadas as propriedades fotoquímicas e morfológicas de filmes automontados compostos de um polieletrólito fraco e azocorantes em função das condições impostas nas soluções de origem, como o pH, a força iônica e tamponamento. Na automontagem, os filmes são fabricados pela deposição de camadas alternadas de dois materiais, de cargas elétricas opostas, a partir de suas soluções aquosas em um substrato de vidro. Os materiais usados foram o polieletrólito catiônico hidrocloreto de poli(alilamina) (PAH) e três azocorantes aniônicos: Vermelho do Congo (CR), Ponceau SS (PSS) e Alaranjado de Metila (MO). Foram fabricados filmes de PAH/CR, PAH/PSS e PAH/MO. Para avaliar somente o efeito do pH, foram usados três valores de pH (3, 7 e 10). Para verificar o efeito da força iônica, foram usadas soluções aquosas de cloreto de potássio em diferentes concentrações e, para verificar a influência de tampão, foram usados três sistemas tampão, um para cada valor de pH. Foram usadas as técnicas de espectroscopia UV-vis e turbidimetria para investigar as propriedades espectroscópicas das soluções, dos filmes e a solubilidade do PAH. Foi utilizada a técnica de microscopia de força atômica para verificar a morfologia do filme. Observa-se que a deposição dos corantes e do PAH no filme depende de suas densidades de carga, bem como da presença de outras espécies iônicas em solução. Tanto um aumento do pH como a presença de contra-íons, leva a uma redução da carga do PAH e causa um aumento de sua adsorção no filme, acompanhado de um aumento de rugosidade superficial. Porém, a primeira condição pode ou não diminuir as cargas dos corantes e a segunda enfraquece a atração eletrostática, reduzindo as suas deposições. As interações do par corante-PAH induzem a agregação dos corantes em solução e nos filmes. As diferenças estruturais dos corantes são igualmente importantes, pois o CR e o PSS são os que mais se depositam e apresentam diferentes comportamentos de deposição em função do pH. Verifica-se também que o PAH interage distintamente com diferentes contra-íons, o que pode ser explicado considerando-se a especificidade iônica e não o simples conceito de força iônica / Abstract: In this work, the photochemical and morphological properties of layer-by-layer self¿assembly films made of a weak polyelectrolyte and azodyes are studied in dependence of the solution¿s pH, ionic strength and buffering. In self-assembly technique, films are made from deposition of alternate layers of two compounds, which have opposite electrical charges, from their solutions onto a glass substrate. We employed the polyelectrolyte poly(allylamine) hydrochloride (PAH) which is positively ionized when in aqueous solution and the three different anionic azodyes: Congo Red (CR), Ponceau SS (PSS) and Methyl Orange (MO). Films of PAH/CR, PAH/PSS and PAH/MO were prepared. To investigate only the pH effect, three pH values were used (3, 7 and 10). To investigate the ionic strength, potassium chloride aqueous solution at different concentrations were used and to verify the buffer effect, three buffer systems were used, one for each pH. The UV-Vis Spectroscopy and Turbidimetry were employed to study the spectroscopic properties of the solutions, films and PAH solubility. The Atomic Force Microscopy was used to verify the film morphology. One observes that the dyes and PAH deposition depend on their charge densities as well the presence of other ionic species. An increase in solution¿s pH and/or the presence of counter-ions reduces PAH¿s charge increasing its adsorption on film, accompanied by a higher surface roughness. Differently, the first condition can or cannot reduce the dye¿s charge and the second weakens the electrostatic interaction, reducing dye adsorption. The pair dye-PAH interactions induces the dye aggregation both in solution and film. The structural differences between dyes are equally important, as CR and PSS are the ones that adsorb most and show different deposition behavior in function of solution¿s pH. Also, one verifies that PAH interacts distinctly with different counter-ions, a fact that can be explained considering ionic specificity and not by the simple concept of ionic strength / Mestrado / Físico-Química / Mestre em Química

Submitted by Ilvana Bentes (vovoquinha.ufam@gmail.com) on 2018-09-17T15:08:05Z No. of bitstreams: 1 Final + ficha cartolografica.pdf: 3843020 bytes, checksum: ce562c916a2f1bb8366b5d9c69ea7900 (MD5) / Approved for entry into archive by Marcos Roberto Gomes (mrobertosg@gmail.com) on 2018-09-17T15:18:30Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Final + ficha cartolografica.pdf: 3843020 bytes, checksum: ce562c916a2f1bb8366b5d9c69ea7900 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2018-09-17T17:45:03Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Final + ficha cartolografica.pdf: 3843020 bytes, checksum: ce562c916a2f1bb8366b5d9c69ea7900 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-17T17:45:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Final + ficha cartolografica.pdf: 3843020 bytes, checksum: ce562c916a2f1bb8366b5d9c69ea7900 (MD5) Previous issue date: 2016-03-18 / FAPEAM - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Amazonas / Studies involving renewable energies have a leading role in the global scientific context. Due to the need of improve the use of renewable energy resources have been developed new generations of solar cells that enable made devices more efficient, with low-cost and versatile applications. The solar cells based on the use of photosensitizing dyes have a significant potential for applications in low cost photovoltaic devices. In this work were employed vegetal pigments as photosensitizing agents of the nanostructured semiconductor layer of the TiO2 in solar cells of the modified Grätzel type. The TiO2 nanoparticles were synthesized by sol-gel method, and its average particle size was determined by techniques of XRD and SEM. The structural and optical properties of the pigments and the semiconductor layer were studied using UV-Vis spectroscopy and FTIR. Were performed studies in order to optimize the performance of the devices through the modification of the composition of the non-aqueous liquid electrolyte that has been replaced by a solid polymeric electrolyte. The electrochemical characterization was made using the voltammetry techniques and electrochemical impedance spectroscopy that allowed deepen in to the efficiency parameters and the charge mobility through the different layers that constitute the photovoltaic device. The electrical characterization of FB0 Isc: 2,184X10-7, Voc: 0,17414, n: 5,521X10-5, Pmáx: 4,831x10-9, Vmp: 0,068148, ff: 12. And FB02 Isc:1,877X10-5, Voc: 0,03209, n: 0,0017, Pmáx: 1,486x10-7, Vmp: 0,016112, ff: 24. / Estudos referentes a questões energéticas estão em amplo desenvolvimento no meio científico, é o estudo da conversão de energia solar em energia elétrica, com a utilização de células solares exerce um principal papel no que se fala de energias renováveis. Baseado nisso algumas modificações vem ocorrendo no desenvolvimento de células modernas, um dos dispositivos que se destacam nesse desenvolvimento, são as células solares baseadas no uso de corantes fotoexcitáveis ou sensibilizadores. Neste trabalho utilizou-se os pigmentos FB01 e FB02, como sensibilizadores de celulas solar fotoeletroquímica. As nanopartículas de TiO2 foram sintetizadas pelo método sol-gel, e seu tamanho de partícula foi determinado por DRX (20 nm) e análise topográfica via MEV. As propriedades óticas e estruturais (TiO2, FB01 e FB02) foram investigados por espectroscopia UV-Vis e de Infravermelho. Com relação ao eletrólito, estudou-se a modificação deste por um eletrólito polimérico analisando diferentes concentrações de plastificantes (25%, 50% e 70 %). Os parâmetros elétricos são: para FB01, temos: Isc: 2,184X10-7, Voc: 0,17414, n: 5,521X10-5, Pmáx: 4,831x10-9, Vmp: 0,068148, ff: 12. E para o FB02, temos: Isc:1,877X10-5, Voc: 0,03209, n: 0,0017, Pmáx: 1,486x10-7, Vmp: 0,016112, ff: 24.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / Nesta pesquisa, foram realizados experimentos em batelada e em fluxo contÃnuo com o objetivo de esclarecer diversos aspectos quÃmicos e biolÃgicos envolvidos no processo de remoÃÃo de cor de corantes tÃxteis sob condiÃÃes anaerÃbias na presenÃa de mediadores redox. Os testes em batelada possibilitaram a avaliaÃÃo do efeito de diferentes substratos, dos mediadores redox AQDS e riboflavina e do AQDS imobilizado em esferas de alginato no processo de remoÃÃo de cor de corantes. Foram realizadas tÃcnicas eletroquÃmicas para melhorar o entendimento da relaÃÃo estrutura/atividade. Adicionalmente, foram utilizados quatro reatores UASB para tratamento de efluente contendo corante, avaliando-se principalmente o efeito do substrato etanol, da presenÃa de sulfato e do mediador redox AQDS. Verificou-se que a glicose foi um excelente substrato doador de elÃtrons para reduÃÃo do corante azo Reactive Red 2 ou RR2 (0,3 mM), sendo obtida constante cinÃtica (k1) igual a 1,30 dia-1 e eficiÃncia de remoÃÃo de cor de 97,8%, o que foi atribuÃdo ao fato da reaÃÃo de oxidaÃÃo da glicose ser altamente favorÃvel em meio anaerÃbio. Na presenÃa de formiato, a eficiÃncia de remoÃÃo de cor de RR2 que havia sido de apenas 75,6% na ausÃncia de AQDS, foi de 92,7% quando se adicionou AQDS (50 ÂM), mostrando que este mediador redox canalizou os elÃtrons, oriundos da oxidaÃÃo do substrato, para a molÃcula de corante RR2, corrigindo o problema da competiÃÃo por elÃtrons. O poder catalÃtico dos mediadores redox AQDS e riboflavina foi comprovado para todos os corantes da classe azo, sendo mais marcante para os corantes recalcitrantes aos processos redutivos, baseado nas diferenÃas estruturais. Na presenÃa de 50 ÂM de AQDS, a constante cinÃtica do corante RR2 aumentou 3,5 vezes, em relaÃÃo ao controle (sem mediador redox). Para o corante azo Reactive Red 120 (RR120) obteve-se um aumento da constante cinÃtica de 10,1 e 7,6 vezes na presenÃa de riboflavina e AQDS, respectivamente, em relaÃÃo ao controle. O corante antraquinÃnico Reactive Blue 4 (RB4) foi o corante tÃxtil mais recalcitrante a processos redutivos (k1 = 0,09 dia-1) e mesmo na presenÃa de mediadores redox foram obtidas reduzidas taxas de descoloraÃÃo deste. Os resultados das tÃcnicas eletroquÃmicas esclareceram a resistÃncia deste corante à biodegradaÃÃo. Verificou-se que este corante apresenta uma regiÃo de passivaÃÃo, o que garante maior estabilidade e recalcitrÃncia. O processo redutivo à mais favorÃvel termodinamicamente no corante azo Reactive Orange 16 (RO16) do que no corante antraquinÃnico RB4, como foi comprovado pelas curvas de polarizaÃÃo destes corantes. Os reatores apresentaram eficiÃncias de remoÃÃo de cor do corante azo Congo Red (CR) superiores a 90%, mesmo para elevadas concentraÃÃes de corante, sendo o impacto do AQDS significativo apenas quando havia disponibilidade de elÃtrons no meio para reduÃÃo do corante. Nos reatores em que foi adicionada uma fonte extra de sulfato, interessantemente, mesmo na ausÃncia de substrato doador de elÃtrons, a eficiÃncia de remoÃÃo de cor do corante CR foi de 47,8% (reator livre de AQDS) e 96,5% (reator suplementado com AQDS). A presenÃa de sulfato pode garantir elevadas eficiÃncias de descoloraÃÃo, pois o sulfeto biogÃnico pode funcionar como doador de elÃtrons, sobretudo na presenÃa de mediador redox AQDS. O efeito catalÃtico do AQDS imobilizado em esferas de alginato foi comprovado na descoloraÃÃo dos corantes azo RR2 e RB5 por lodo anaerÃbio, o que traz boas perspectivas para a imobilizaÃÃo de mediadores redox em bioreatores. / In this research, experiments were performed in batch and continuous flow in order to clarify various aspects of chemical and biological processes involved in color removal of textile dyes under anaerobic conditions in the presence of the redox mediators. Batch tests allowed the evaluation of the effect of different substrates, redox mediator AQDS and riboflavin and AQDS immobilized in alginate beads in the process of color removal of dyes. Electrochemical techniques were conducted to improve understanding of the structure/activity. Additionally, we used four UASB reactors for treatment of wastewater containing dye, evaluating mainly the effect of ethanol substrate, the presence of sulfate and redox mediator AQDS. It was found that glucose was indeed an excellent substrate electron donor for azo Reactive Red 2 ou RR2 reduction (0.3 mM), the rate constant (k1) found was equal to 1.30 day-1 and the color removal efficiency was 97.8%, which was mainly because the reaction of glucose oxidation is highly favorable in anaerobic environment. For formate-supplied bottles, efficiency of RR2 color removal was only 75.6% in absence of AQDS, and 92.7% when AQDS was added (50 ÂM). This result indicated that this redox mediator channeled electrons from oxidation substrate towards RR2 molecule, correcting the electrons competition problem. Catalytic power of the redox mediators AQDS and riboflavin was demonstrated for all azo dyes tested, being more pronounced for dyes recalcitrant to reductive processes, based on structural differences. For 50 M AQDS, RR2 kinetic constant increased 3.5 times compared to control (without AQDS). For azo dye Reactive Red 120 (RR120), a rate constant increase of 10.1 and 7.6 fold was found for riboflavin and AQDS bottles, respectively, compared to controls. The anthraquinone dye reactive dye Reactive Blue 4 (RB4) was the most recalcitrant to reductive processes (k1 = 0.09 day-1) providing reduced rates of decolorization even by redox mediators supplementation. The results obtained with the electrochemical techniques clarified the resistance of RB4 to biodegradation. It was found that this dye has a passive region, which ensures greater stability and recalcitrance. The reductive process is thermodynamically more favorable for the azo dye Reactive Orange 16 (RO16) than for the anthraquinone dye RB4, as evidenced by the polarization curves. The reactors showed that Congo Red (CR) color removal efficiencies were above 90% even for high dye concentrations, while AQDS impact was significant only when electrons donor were availability to reduce the dye. In reactors that was added an extra sulfate dosage, interestingly, CR color removal was 47.8% (AQDS-free reactor) and 96.5% (reactor supplemented with AQDS), even during electron donor absence. The presence of sulfate can ensure high efficiency of decolorization, as the biogenic sulfide can act as electron donor, especially channeled by redox mediators. The catalytic effect of AQDS immobilized in alginate beads on color removal could be verified with the azo dyes RR2 and RB5, in bottles incubated with anaerobic sludge, which brings good prospect for redox mediators immobilization in bioreactors.