Neste trabalho realizou-se a síntese e caracterização de novos derivados 2- (2’-hidroxifenil)benzazólicos. Estas moléculas apresentam um bom rendimento quântico de fluorescência, um grande deslocamento de Stokes (> 150 nm) e elevadas estabilidades térmica e fotofísica devido a um mecanismo de transferência protônica intramolecular que ocorre no estado excitado (TPIEE). Estes derivados contêm grupos funcionais suscetíveis a sofrer reações de polimerização com monômeros acrílicos e grupos trietoxissilanos capazes de ligarem-se covalentemente a polímeros inorgânicos como sílicas e zeolitas, com interesse na geração de materiais fotossensíveis. Estes fluoróforos apresentam bandas de absorção na região entre 300 - 360 nm do espectro, justamente onde se localizam os comprimentos de onda de emissão de alguns lasers de bombeamento, como por exemplo o laser de N2 (337 nm) e o terceiro harmônico do laser de Nd:Yag (355 nm). Além disso, sob excitação com luz ultravioleta, estes compostos emitem fluorescência entre 500 - 580 nm, região espectral de alto interesse tecnológico para aplicações em telecomunicações e medicina. A copolimerização dos novos corantes com metilmetacrilatos e a heterogeneização com sílica e zeolitas resultou em polímeros altamente fluorescentes com excelentes propriedades térmicas e ópticas. Além dos corantes benzazólicos foram utilizados outros corantes comercialmente disponíveis com emissão laser do azul até o vermelho. Foram eles: o Estilbeno 420, DPS (4,4’-difenilestilbeno), PBBO 2-(4-bifenilil)-6-fenilbenzoxazol- 1,3, as cumarinas C500, C503, C540A, C343, C440, C460, C480 e uma nova cumarina funcionalizada com um grupo acrilato C434+HEMA, os pirrometenos PM597 e PM650 e a rodamina Rh640. Com estes corantes foram sintetizados polímeros e copolímeros de metacrilato de metila e metacrilato de 2-hidroximetila e suas propriedades fotofísicas e laser foram avaliadas.

Orientador: Idelmo Rangel Garcia Júnior / Banca: Roberta Okamoto / Banca: Luiz Antônio Salata / Banca: Antonio Carlos Guastaldi / Banca: Paulo Sérgio Perri de Carvalho / Resumo: A estabilidade primária na instalação de implantes dentários é uma das determinantes principais no processo de osseointegração. Algumas situações clínicas impossibilitam o travamento adequado do implante. A diástase provocada por sobrefresagem ou implantações pós-exodônticas indicam o uso de materiais para ocupar este espaço. O objetivo deste estudo foi analisar o uso de copolímero a base de ácido poliláctico na estabilidade primária de implantes osseointegráveis, realizando uma avaliação microscópica através de fluorocromos. Para isso, foram utilizados 14 cilindros de Ti cp GII instalados na tíbia de ratos, divididos em: Grupo Implante Travado (GIT) e Grupo Implante e Biomaterial (GIB), nos períodos de 7, 15 e 21 dias. Resultado: Os implantes suportaram 3N.cm de torque reverso e não foram encontradas diferenças estatisticamente significantes, nos períodos finais, entre as médias das áreas ao redor do implante. O copolímero de PLA/PGA proporcionou o posicionamento dos implantes e não obstou a deposição óssea. / Abstract: The primary stability in the installation of dental implants is one of the main prerequisite in the osseointegration process. Some clinical situations disable the adequate stability of the implantation. A gap occurred between the bone and the implant provoked by overdrilling or tooth extractions sockets implantations indicates the use of biomaterials to occupy this space. The aim of this study was to analyze the use of PLA/PGA copolymer in the primary stability of osseointegrated implants, through removal torque test and a microscopic evaluation with fluorescent bone markers. For this, 14 cylinders of Ti cp GII had been installed in the tibia of rats, divided in: Group Implant with Stability (GIT) and Group Implant and Biomaterial (GIB), in the periods of 7, 15 and 21 days. Result: The implantations had supported 3N.cm of removal torque and had not been found differences statistically significant, in the final periods, between the averages of the areas of the periphery of the implants. The PLA/PGA copolymer kept the implants position and did not hinder the bone deposition. / Doutor

Nesta tese são apresentados os resultados de síntese e caracterização dos nanocompósitos de poli(anilina) (PANI) e de poli(benzidina)(PBZ) com argilas. Através do emprego de diferentes técnicas espectroscópicas e de microscopia eletrônica foi possível confirmar a intercalação dos monômeros e sua polimerização. Quando a polimerização foi feita a partir do monômero intercalado na argila (polimerização in situ) são obtidos nanocompósitos no qual a maior parte das cadeias poliméricas está intercalada. Entretanto, quando a polimerização é feita sem a prévia intercalação do monômero (polimerização ex situ), ocorre a formação dos polímeros na superfície externa da argila. Usando a espectroscopia Raman ressonante e de Absorção de raios-X na borda K do nitrogênio (N K XANES) foi possível elucidar a estrutura dos segmentos cromofóricos da PANI e da PBZ intercaladas, e pela primeira vez foi mostrado a presença de um segmento cromofórico na PANI intercalada, não presente na PANI livre, que possui em sua estrutura ligações azo e anéis cíclicos do tipo fenazina. A síntese da PANI intercalada em diferentes argilas e em diferentes condições de síntese permitiu verificar a influência destes fatores na formação desses novos segmentos. / The present work shows the synthesis and characterization of the nanocomposites of poly(aniline) (PANI) and poly(benzidine) (PBZ) formed inside the montmorillonite (MMT)clay galleries. Through the use of a large number of spectroscopic and microscopic techniques was possible to confirm the monomer intercalation and polymerization between the clay layers. When the synthesis is carried out after previous monomer intercalation (in situ route) the formation of polymer occurs mainly between the clay layers. On the other hand, the formation of polymer in external clay surface (ex situ route) occurs when the polymerization is carried out without previous monomer intercalation. Using resonance Raman spectroscopy and X-ray near nitrogen K-edge absorption (N K XANES) was possible to elucidate the structure of chromophoric segments in intercalated PANI and PBZ. For the first time, we show the presence of a new chromophoric segment, having phenazinic and azo groups, in the PANI intercalated by in situ route, indicating that the confinement of monomer is one of the factors leading to the formation of these new segments. The synthesis of intercalated PANI in different clays and experimental reaction conditions show that these factors, not only the confinement, have played an important role in formation of the new chromophoric segments in the structure of intercalated PANI.

Atualmente necessitam-se de processos de tratamento de efluentes que sejam mais sustentáveis em longo prazo, e com isso estão sendo desenvolvidos os processos oxidativos avançados (POAs). Estes processos apresentam a capacidade de mineralizar os poluentes, sem apenas transferi-los de fase, como ocorre com muitos métodos de tratamentos convencionais. A mineralização de poluentes, ou seja, a transformação de contaminantes orgânicos em dióxido de carbono, água e ânions inorgânicos, se baseia em reações de degradação que envolvem a geração de espécies altamente oxidantes, tais como o radical hidroxila (•OH). Durante o processo de fabricação, uma determinada quantidade de corante sempre é perdida e com frequência causa problemas ambientais. Os corantes afetam a natureza da água e inibem a penetração da luz solar nos rios reduzindo as suas atividades fotossintéticas. Devido a isso, os efluentes de indústrias que utilizam corantes em seus processos de produção necessitam de tratamentos adequados para a remoção desses contaminantes. Estudou-se então a aplicação da fotocatálise heterogênea (utilizando-se o TiO2 como fotocatalisador) com o objetivo de remover a cor de um efluente sintético contendo corantes de uma indústria de cosméticos (D&C Vermelho 6, Carmim e D&C Laranja 5). Para tal, realizou-se um planejamento experimental 23 em que se encontrou como ponto ótimo de tratamento os valores de 7,0, 0,5 g L-1 e 25°C para pH, concentração de TiO2 e temperatura, respectivamente, obtendo-se uma remoção de cor de 80% com 15 minutos de irradiação. Os experimentos cinéticos mostraram que a fotocatálise heterogênea segue um modelo de ordem 0,5 com constante de velocidade k = (7,2 ± 1,2) × 10-2 min-1 e R2 = 0,997. A fotólise segue um modelo de ordem 1, com constante de velocidade k = (8,9 ± 2,5) × 10-3 min-1 e R2 = 0,977. A diminuição dos valores de DQO, em aproximadamente 80%, demonstra que o efluente foi efetivamente oxidado. O valor encontrado na relação DQO/DBO5,20 para o efluente inicial demonstra que este não é biodegradável, porém após o tratamento, esta relação mostra que o efluente se tornou biodegradável. A remoção de COD, ou seja, a mineralização do efluente foi de aproximadamente 70% com 30 minutos de tratamento. Os valores encontrados de MOC confirmam o já descrito pela DQO, que o efluente foi realmente oxidado pelo tratamento. O efluente bruto apresentou uma leve ecotoxicidade enquanto que após o tratamento não houve ecotoxicidade alguma. Conclui-se com esse estudo que o método da fotocatálise heterogênea removeu a cor do efluente, tornou-o mais biodegradável, removeu sua ecototoxicidade e o mineralizou. / Currently, wastewater treatment processes that are more sustainable in the long term are needed, thus leading to the development of the advanced oxidation processes (AOPs). Those processes have the ability to mineralize pollutants, instead of just transferring them from one phase to another, as it is the case with many conventional treatment methods. The mineralization of pollutants, i.e. the transformation of organic contaminants into carbon dioxide, water and inorganic anions, is based on degradation reactions involving the generation of highly oxidizing species such as hydroxyl radical (•OH). During the manufacturing process, a certain amount of dye is always lost and often causes environmental problems. The dyes affect the nature of water and inhibit the penetration of sunlight into rivers, thus reducing their photosynthetic activity. Because of this, the wastewaters from industries that use dyes in their production processes require appropriate treatment for the removal of these contaminants. Therefore, it was studied the application of heterogeneous photocatalysis (using TiO2 as the photocatalyst) in order to remove the color of a synthetic wastewater containing dyes of the cosmetics industry (D&C Red 6, Carmin, and D&C Orange 5). For that purpose, an experimental design 23 was used and an optimal treatment condition was found: 7.0, 0.5 g L-1 and 25°C for pH, concentration of TiO2 and temperature, respectively, resulting in a color removal of 80% with 15 minutes of irradiation. Kinetic experiments showed that the heterogeneous photocatalysis follows a 0.5 order model, with a constant k of (7.2 ± 1.2) × 10-2 min-1 and R2 of 0.997. Photolysis followed a first order model, with a constant k of (8.9 ± 2.5) × 10-3 min-1 and R2 of 0.977. The COD decrease of approximately 80% shows that the effluent was effectively oxidized. The initial COD/BOD5, 20 ratio demonstrates that the effluent is not biodegradable, but after treatment, that ratio indicated that the effluent became biodegradable. The DOC removal, i.e. the mineralization of the effluent was approximately 70% with 30 minutes of treatment. The MOC confirmed that the effluent was actually oxidized by the treatment. The raw effluent had a slight ecotoxicity while after treatment it became non-toxic. It could be concluded that heterogeneous photocatalysis was able to remove the color of the effluent, to increase its biodegradability, to remove its ecotoxicity and to mineralize it.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:54Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-01-14Bitstream added on 2014-06-13T19:07:00Z : No. of bitstreams: 1 shimabucoro_ce_me_araca.pdf: 644965 bytes, checksum: 4c0994e094a9206c065633ccadc5a2cf (MD5) / O osso alveolar, como os demais ossos, é continuamente remodelado por processo que equilibra reabsorção óssea por osteoclastos seguido pela deposição óssea por osteoblastos. A aplicação de forças ortodônticas gera reações locais nos tecidos relacionados com a dentição e oclusão bem como em fatores sistêmicos relacionados com o metabolismo ósseo, como a concentração de cálcio, fósforo e fosfatase alcalina. O nosso objetivo foi identificar, através de marcadores fluorescentes, a deposição de cálcio no ligamento periodontal e analisar a concentração plasmática de cálcio, fósforo e fosfatase alcalina antes e após a movimentação dentária experimental. A movimentação foi realizada com aparelhos instalados no primeiro molar superior em ratos machos (Wistar/250g). Os animais receberam três injeções de marcadores ósseos fluorescentes, na seguinte ordem: calceína, alizarina e oxitetraciclina com intervalo de sete dias entre as injeções para análise de 17 (G1), 28 (G2) ou 35 (G3) dias após instalação do aparelho. Sete dias após a última injeção, o sangue foi coletado e centrifugado para a realização posterior das análises bioquímicas. As maxilas foram retiradas, limpas e submetidas aos procedimentos específicos para o preparo das lâminas e leitura posterior em microscópio de epifluorescência. Foi coletado sangue de oito animais que não receberam intervenção ortodôntica, para controle das concentrações plasmáticas. A análise qualitativa evidenciou diferença entre o lado controle e o submetido à movimentação dentária, entretanto, a análise quantitativa não constatou diferença estatisticamente significante. As leituras espectrofotométricas nas dosagens dos plasmas destes animais mostraram concentração de cálcio sem diferença estatística entre os grupos. / The alveolar bone, as the other bones, continuously is remodelled by process that balances bone resorption by osteoclasts followed by the bone deposition for osteoblasts. The application of orthodontic forces generates local reactions in tissues related to the teeth and occlusion as well as systemic factors related with the bone metabolism, as the concentration of calcium, phosphorus and alkaline phosphatase. Our objective was to identify, through fluorescent markers, the calcium deposition in the periodontal ligament and to analyze the plasma concentration of calcium, phosphorus and alkaline phosphatase before and after the experimental tooth movement. The movement was performed with apparatus installed on the upper first the molar superior in male rats (Wistar/250g). These animals received three injections of bone fluorescent markers, in the following order: calcein, alizarin and oxytetracycline with interval of seven days between the injections for analysis of 17 (G1), 28 (G2) or 35 (G3) days after installation of the unit. Seven days after the last injection, the blood was collected and centrifuged to the achievement of subsequent biochemical analyses. The jaws had been removed, cleaned and submitted to the specific procedures for the preparation of the slides and posterior reading in the epifluorescence microscopy. Blood of eight animals that had not received intervention orthodontic, for control of the plasmatic concentrations was collected. The qualitative analysis evidenced difference between the side control and the submitted to the tooth movement, however, the quantitative analysis did not evidence significant difference statistical. The spectrophotometric readings in the dosages of plasmas of these animals had shown to calcium concentration without difference statistics between the groups. However, the analysis of the phosphorus evidenced co-relation between the plasmatic concentration and the time of tooth movement.

As indústrias têxteis têm contribuído diretamente para a contaminação do meio ambiente, principalmente devido ao descarte dos efluentes que são gerados no processo de tingimento das fibras. Geralmente, esses efluentes apresentam coloração acentuada e composição variável. Por isso, existe uma grande preocupação em se realizar o tratamento adequado dos mesmos. Dentre as técnicas utilizadas para essa finalidade, a adsorção tem recebido especial atenção, por ser altamente eficiente e apresentar baixo custo. Neste contexto, o presente trabalho teve por objetivo avaliar a capacidade adsorvente de um compósito à base de haloisita nanotubular (HNT) e de nanopartículas de magnetita (Fe3O4) na remoção do corante catiônico verde de malaquita (MG) em meio aquoso. Primeiramente, o compósito de HNT-Fe3O4 foi preparado através do método de precipitação química, utilizando uma solução de sais de ferro (II) e (III), e HNT. Em seguida, o mesmo foi caracterizado por meio das técnicas de microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia por dispersão em energia por raios X (EDS), microscopia eletrônica de transmissão (MET), difração de raios X (DRX), determinação da área superficial específica e tamanhos de poro, utilizando o método de Brunauer, Emmet e Teller (BET) e determinação do pH no ponto de carga zero (pHPCZ). Após a caracterização, a capacidade de adsorção do compósito de HNT-Fe3O4 foi investigada em sistema de batelada, sob temperatura controlada (25 °C). A concentração remanescente de MG nos experimentos de adsorção foi estimada por meio da técnica de espectroscopia de absorção molecular na região do visível, utilizando uma curva de calibração externa. Além disso, a influência de parâmetros experimentais, como velocidade de agitação do sistema, massa de adsorvente, pH inicial do meio, concentração inicial do corante e tempo de contato foi igualmente avaliada. Com relação à cinética de adsorção, o modelo de pseudossegunda ordem foi o que melhor descreveu o processo. No que se refere ao equilíbrio de adsorção, os resultados experimentais (R2 = 0,9578) apresentaram um melhor ajuste à isoterma de Freundlich, com valores para a constante de Freundlich (kF) e capacidade máxima de adsorção (qm) iguais a 1,86 L g-1 e 44,25 mg g-1. Os dados termodinâmicos revelaram um processo de adsorção físico e espontâneo, com valores de ΔG°ads, ΔH°ads e ΔS°ads iguais a -4,61 kJ mol-1, -28,13 kJ mol-1 e -77,60 J mol-1 K-1, respectivamente. Por fim, o compósito de HNT-Fe3O4 demonstrou ser um adsorvente eficiente na remoção do corante catiônico MG em meio aquoso, podendo ser reutilizado em mais de um ciclo de remoção, sem perdas significativas de propriedades após o processo de regeneração por calcinação. / Submitted by Ana Guimarães Pereira (agpereir@ucs.br) on 2015-07-10T18:01:59Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao Catusa De Marco.pdf: 2319252 bytes, checksum: 036ed363d77222aacc66562d741f81f3 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-07-10T18:02:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Catusa De Marco.pdf: 2319252 bytes, checksum: 036ed363d77222aacc66562d741f81f3 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior. / Textile industries have directly contributed to the contamination of the environment, mainly due to the disposal of effluents, which are generated in the dyeing process. Frequently, these effluents have different colors and variable compositions. Therefore, there is great concern in performing the appropriate treatment of them. Among the techniques used for this purpose, adsorption has received special attention because it is highly efficient and presents low cost. In this context, this study aimed to evaluate the adsorbent capacity of a composite based on nanotubular halloysite (HNT) and magnetite nanoparticles (Fe3O4) for the removal of cationic dye malachite green (MG) in aqueous medium. Firstly, the HNT-Fe3O4 composite was prepared by the chemical precipitation method using a solution of iron salts (II) and (III), and HNT. Then, it was characterized by means of several techniques including scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS), transmission electron microscopy (TEM), X-ray diffraction (XRD), specific surface area and pore size, using the Brunauer, Emmett and Teller method (BET), and determination of pH at the point of zero charge (pHPZC). After the characterization, the adsorption capacity of the HNT-Fe3O4 composite was investigated in a batch system, under controlled temperature (25 °C). The remaining concentration of MG in adsorption experiments was estimated using the molecular absorption spectroscopy in the visible region with an external calibration curve. Furthermore, the influence of experimental parameters, such as system stirring rate, adsorbent mass, initial pH, initial dye concentration and contact time were also evaluated. The experimental results showed that the adsorption kinetics was better described using a pseudo-second-order model. Regarding the adsorption equilibrium, Freundlich isotherm showed a better fit (R2 = 0.9578) to adsorption data, with values for the Freundlich constant (kF) and maximum adsorption capacity (qm) equal to 1.86 L g-1 and 44.25 mg g-1. On the other hand, the thermodynamic parameters revealed a physical and spontaneous adsorption process, with values of ΔG°ads, ΔH°ads, and ΔS°ads equal to -4.61 kJ mol-1, -28.13 kJ mol-1, and -77.60 J mol-1 K-1, respectively. Finally, the composite HNT-Fe3O4 proved to be a good adsorbent for the removal of MG cationic dye in aqueous medium and can be reused for several adsorption cycles without losing significant properties after the regeneration process by calcination.

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. / Submitted by Paula Leal (pffleal@ucs.br) on 2017-12-12T15:12:49Z No. of bitstreams: 1 dissertacao Cassiane Cheffer Vendruscolo.pdf: 3359659 bytes, checksum: eb37b1f61c88814becd06b7328a44b2c (MD5) / Made available in DSpace on 2017-12-12T15:12:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao Cassiane Cheffer Vendruscolo.pdf: 3359659 bytes, checksum: eb37b1f61c88814becd06b7328a44b2c (MD5) Previous issue date: 2017 / 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.

Submitted by Mayara Sakamoto Lopes (mayarasakamoto@hotmail.com) on 2017-10-26T16:08:16Z No. of bitstreams: 1 Dissertação_Mayara Sakamoto Lopes.pdf: 6344472 bytes, checksum: 53e6e860cec7380199632c6eda1ee064 (MD5) / Approved for entry into archive by Monique Sasaki (sayumi_sasaki@hotmail.com) on 2017-10-31T17:53:45Z (GMT) No. of bitstreams: 1 lopes_ms_me_bauru.pdf: 6344472 bytes, checksum: 53e6e860cec7380199632c6eda1ee064 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-10-31T17:53:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 lopes_ms_me_bauru.pdf: 6344472 bytes, checksum: 53e6e860cec7380199632c6eda1ee064 (MD5) Previous issue date: 2017-10-11 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / As indústrias têxteis caracterizam-se pelos elevados volumes de água consumida e de efluente lançado, o qual, por possuir coloração intensa, reduz a penetração da luz solar nos corpos hídricos receptores e afeta a fotossíntese. Nesse trabalho, avaliou-se a adsorção do corante Azul Reativo 19 (RA19) por carvão ativado comercial (CAP), CAP tratado por ozônio (CAP – O3), lama vermelha (LV) e LV tratada por ozônio (LV – O3). Os adsorventes foram caracterizados quanto ao pH, condutividade elétrica, número de iodo, índice de azul de metileno, granulometria, composição química, mineralogia e micromorfologia. Investigou-se a influência do pH e da temperatura no processo de adsorção. Além disso, analisou-se a cinética da adsorção de RA19 a diferentes concentrações iniciais (300, 500, 1000, 2000 e 3000 mg/L), por meio dos modelos de pseudo primeira ordem, pseudo segunda ordem, difusão intrapartículas e Elovich; e avaliou-se a capacidade de adsorção dos quatro adsorventes, por isotermas de Langmuir e Freundlich. Os resultados indicaram que o tratamento por ozônio não altera significativamente a composição química do CAP e da LV, mas possivelmente reduz o volume de mesoporos do CAP. A eficiência de remoção do RA19 por CAP independe do pH inicial da solução, mas por LV, é favorecida em pH mais baixo (igual a 3). Observou-se que 120 minutos são suficientes para atingir o equilíbrio da reação; e que o aumento da concentração inicial de corante reduz a eficiência de remoção, mas aumenta a capacidade de adsorção. Os dados experimentais ajustaram-se aos modelos de pseudo segunda ordem e de Elovich, indicando que o processo é controlado por quimissorção. Para todos os adsorventes, a adsorção do RA19 é multicamada em superfícies heterogêneas, visto que os dados se ajustaram à isoterma de Freundlich. Os resultados termodinâmicos sugeriram que existe afinidade entre o RA19 e os adsorventes, sendo que a reação ocorre espontaneamente; além disso, a adsorção por CAP e por CAP – O3 é endotérmica, e a adsorção por LV e por LV – O3 é exotérmica. A maior (216,4 mg/g) e a menor (138,7 mg/g) capacidade de adsorção foram obtidas pelo CAP e pelo CAP – O3, respectivamente. Concluiu-se que a ação do ozônio desfavoreceu a adsorção do RA19, em termos de fração residual, quantidade de corante adsorvido, velocidade de reação, e capacidade máxima de adsorção. / Textile industries are characterized by high water consumption and by large effluent release, which is strongly colored and therefore reduces sunlight penetration into water and affects photosynthesis. This study evaluated the adsorption of Reactive Blue 19 (RB19) by commercial activated carbon (PAC), PAC treated by ozone (PAC – O3), red mud (RM) and RM treated by ozone (RM – O3). The adsorbents were characterized by pH, electric conductivity, iodine number, Methylene Blue index, granulometry, chemical and mineralogical composition and micromorphology. Influence of pH and temperature was investigated. Additionally, the RB19 adsorption kinetics was evaluated at different initial concentrations (300, 500, 1000, 2000 and 3000 mg/L) with the pseudo first order, pseudo second order, intraparticle diffusion and Elovich models; and the adsorptive capacity of the adsorbents was investigated by Langmuir and Freundlich isotherms. The results showed that ozone treatment does not significantly change the chemical composition of PAC and RM, but it possibly reduces PAC’s mesopore volume. The initial pH does not influence the efficiency of RB19 removal by PAC, but it influences the removal by RM, being higher at lower pH (equal to 3). The adsorption reached an equilibrium state at about 120 minutes from the beginning of the experiments; and it was observed that increasing initial dye concentration, removal efficiency was reduced, while adsorption capacity was improved. The experimental data fitted well to the pseudo second order and Elovich kinetics models, which indicate that the process is controlled by chemisorption. The RB19 removal obeys the Freundlich isotherm model, showing multilayer adsorption on heterogeneous surface. The thermodynamic studies indicated that RB19 has affinity to the adsorbents, and the reaction occurs spontaneously; furthermore, the adsorption by PAC and PAC – O3 is endothermic, while the adsorption by RM and RM – O3 is exothermic. The highest (216.4 mg/g) and the lowest (138.7 mg/g) adsorption capacity were obtained by PAC and PAC – O3, respectively. It was concluded that ozone negatively affects RB19 adsorption, in terms of residual fraction, amount of dye adsorbed, reaction rate and maximum adsorption capacity.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:29:31Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-08-17Bitstream added on 2014-06-13T18:59:01Z : No. of bitstreams: 1 souza_kc_me_bauru.pdf: 1427333 bytes, checksum: d2af9018310862c2fe34e56e2d8abbd2 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / A indústria têxtil é responsável pela geração de efluentes que, normalmente, apresentam um nível indesejável de coloração devido à etapa de tingimento, onde utilizam-se corantes que, quando lançados nos corpos d'água, levam à alteração de sua qualidade e ocasionam efeitos danosos ao meio ambiente e à saúde humana. Em vista disso, este trabalho teve como objetivo utilizar a lama vermelha, resíduo gerado em larga escala na produção de alumínio, como meio adsorvedor do corante Reativo Blue 19, o qual possui grande aplicação industrial e características que dificultam sua remoção em solução aquosa por meio de tratamentos convencionais. Sendo assim, optou-se por ativar a lama vermelha através de tratamento químico (água do mar, nitrato de cálcio e peróxido de hidrogênio) e térmico (400ºC e 500ºC), visando identificar a interferência desses tratamentos no aumento de sua capacidade adsortiva. Para isso, foi realizada a caracterização das amostras de lama vermelha através da determinação do pH, condutividade elétrica, ponto de carga zero (PCZ) difração de raios - x (DRX) e área superficial específica, sendo que a análise granulométrica foi realizada somente para a lama vermelha in natura. Em seguida, visando determinar a capacidade adsortiva da lama vermelha ativada, foram construídas isortermas de adsorção, linearizadas segundo os modelos de Langmuir e Freundlich. Para efeito de comparação, a mesma metodologia foi aplicada ao carvão ativado visando determinar sua capacidade em adsorver o mesmo corante. Foi realizado o estudo da cinética de reação através dos modelos pseudo-segunda ordem, onde todas as amostras obedeceram ao modelo de pseudo - segunda ordem. Os resultados mostraram-se bastante promissores, sendo que a lama vermelha ativada por nitrato de cálcio a 500ºC apresentou uma... / The textile industry is responsible for the generation of effluents usually have an undersirable level of staining due to the step of dyeing, which is used dye which, when thrown into water bodies, leading to alteration of its quality and cause harmful effects the environment and human health. As a result, this study aimed to use the red mud, waste generated on a large scale in the production of aluminum, such as through adsorption of the dye Reactive Blue 19, which has a large industrial application and characteristics that hinder its removal in solution Aqueous by conventional treatments. Therefore, we chose to activate the red mud by chemical treatment (seawater, calcium nitrate and hydrogen peroxide) and thermal (400º C and 500º C) in order to identify the influence of these treatment in increasing its adsorption capacity. For this, we performed the characterization of samples of samples of red mud by determining the pH, electrical conductivity, point of zero charge (PZC) - ray diffraction (XRD) and specific surface area, and the particle size analysis was performed only for red mud in nature. Then, to determine the adsorptive capacity of activated red mud, adsorption isotherms were constructed, according to the linearized Langmuir and Freundlich models. For comparison, the same methodology was applied to activated carbon in order to determine their ability to adsorb the same dye. Was performed to study the kinetics of reaction through the pseudo-first model and pseudo-second order where all samples followed the type of pseudo-second order. The results were very promising, with the red mud activated by calcium nitrate at 500ºC showed a maximum adsorption capacity of 476.02 mg/g at pH 4. The results for the activated carbon did not indicate affinity between the adsorbate and adsorbate material, a factor... (Complete abstract click electronic access below)

Orientador: Carlos Renato Corso / Coorientador: Jörgen Forss / Banca: Edério Dino Bidóia / Banca: Dejanira de Franceschi de Angelis / Banca: Cassiana Maria Reganhan Coneglian / Banca: Antonio Sérgio Sapnó Seixas / Resumo: As indústrias têxteis estão entre aquelas que utilizam a maior parte da água em seus processos, além de diversos produtos químicos tais como corantes, detergentes, sais e mordentes. Assim, grandes volumes de efluentes são gerados. O tratamento de águas residuais, às vezes, não é satisfatória. Inúmeros estudos têm sido realizados para encontrar maneiras mais eficientes e de baixo custo para o tratamento de efluentes têxteis. Os tratamentos biológicos têm se mostrado eficazes, uma vez que alguns micro-organismos têm demonstrado sua capacidade de descoloração de efluentes. O presente estudo teve por objetivo avaliar o processo de descoloração do azo corante Direct Red 75 (DR75) 100 mg/L utilizando diferentes fontes de micro-organismos em diferentes sistemas de tratamento, a fim de encontrar uma alternativa eficaz e de baixo custo para o tratamento biológico de efluentes têxteis. Esta avaliação é apresentada em três capítulos brevemente descritos abaixo. O primeiro capítulo mostra a comparação entre dois micro-organismos. O fungo Phanerochaete chrysosporium e a levedura Saccharomyces cerevisiae (fermento biológico) foram os microorganismos utilizados no experimento do 1° capítulo, enquanto um consórcio de microorganismos obtido a partir do inóculo de um biodigestor de alimentos foi utilizado no segundo capítulo. Ambos os experimentos tiveram DR75 como única fonte de carbono e os resultados foram expressos em porcentagem de descoloração e absorbância relativa. A absorbância relativa, obtida pela razão entre a absorbância no comprimento de onda dos grupos cromóforo e azo, sugere a ocorrência de biodegradação pela variação das razões das amostras em comparação com o controle. Os resultados do capítulo 1 mostraram que o tratamento com S. cerevisiae foi mais eficiente que com P. chrysosporium, e a absorbância relativa sugere a ocorrência de biodegradação para ambos. Portanto, o DR75 foi mais... / Abstract: The textile industries are among the ones which use the most water in their processes, in addition to many chemical products such as dyes, detergents, salts and mordant. Thus, great volumes of effluents are generated. Sometimes the wastewater treatment is not satisfactory. Numerous studies have been conducted to find more efficient and low-cost ways to treat textile wastewater. Biological treatments have been proven to be efficient, since some microorganisms have shown the ability to effluent decolorization. The present study aims to evaluate the decolorization process of the azo dye Direct Red 75 (DR75) 100 mg/L by different sources of microorganisms in different treatment systems in order to find an effective and low-cost alternative for the biological treatment of textile wastewater. The evaluation is presented in three chapters briefly described below. First chapter shows the comparison between two microorganisms. The fungus Phanerochaete chrysosporium and the fresh yeast Saccharomyces cerevisiae were the microorganisms used in the experiment of the first chapter, while a consortium of microorganisms obtained from an inoculum of food waste biodigester was used in the second chapter. Both experiments had DR75 as the only carbon source and results expressed as percentage of decolorization and absorbance ratio. Absorbance ratio, obtained by the ratio between the absorbance at a wavelength of the chromophore and azo groups, suggests the occurrence of biodegradation by varying the values of the samples compared to control. The results from chapter 1 showed that treatment with S. cerevisiae was more efficient, than P. chrysosporium and the absorbance ratio suggests the occurrence of biodegradation for both. Therefore, the DR75 was more easily biodegraded by fresh yeast that can be easily acquired, than by single strain of fungus, which seems to be an expensive and labored option for the treatment of textile wastewater. Analysis of ... / Doutor