Orientador: João Bosco Faria / Banca: André Ricardo Alcarde / Banca: Daniela Cardoso Umbelino Cavallini / Resumo: Não disponivel / Abstract: Not available / Mestre

Orientador: Milton Dall'Aglio Sobrinho / Coorientador: Sergio Luis de Carvalho / Banca: Edson Pereira Tangerino / Banca: Alessandro Minillo / Resumo: O recente interesse da comunidade científica em relação à presença de produtos farmacêuticos na água potável tem levantado questões importantes, como o problema para a saúde pública e o impacto ambiental ainda pouco conhecido sobre a cadeia trófica, principalmente nos sistemas aquáticos. Em vista disso, o desenvolvimento de tecnologias avançadas que promovam a remoção efetiva dos fármacos residuais tornou-se necessária, uma vez que os sistemas convencionais de tratamento de água e esgoto são incapazes de eliminá-los completamente. O processo de adsorção por carvão ativado granular (CAG) é uma tecnologia que tem demonstrado eficiência na remoção de fármacos. Por outro lado, o poli(tereftalato de etileno) (PET) também vem comprovando sua capacidade de adsorção em diversos trabalhos, somando ainda vantagens econômicas e ambientais na sua utilização. Diante destas informações, a pesquisa avaliou a eficiência de remoção de cinco fármacos (diclofenaco, naproxeno, ibuprofeno, piroxicam e paracetamol) através de um sistema de filtros lentos de areia seguidos por dois pós-tratamentos distintos: (i) filtro de carvão ativado (filtro CAG) e (ii) filtro de PET ativado (filtro PET). Ao final de 10 semanas de ensaio, o filtro PET demonstrou eficiência de remoção superior para os fármacos diclofenaco e piroxicam e equivalente para o ibuprofeno, paracetamol e naproxeno em comparação ao filtro CAG / Abstract: The recent interest of the scientific community regarding the presence of pharmaceutical products in drinking water has raised important issues such as the problem for public health and environmental impact still little known about the food chain, especially in aquatic systems. In view of this, the development of advanced technologies that promote effective removal of residual drugs became necessary, since conventional water treatment and sewage are unable to eliminate them completely. The process of adsorption for granular activated carbon (GAC) is a technology that has been successful in removal of drugs. On the other hand, poly (ethylene terephthalate) (PET) has also been proving its adsorption capacity in several studies, adding further economic and environmental advantages in using them. Given these informations, the survey evaluated the efficiency of removal of five drugs (diclofenac, naproxen, ibuprofen, piroxicam and acetaminophen) through a system of slow sand filters followed by two post-treatments: (i) activated carbon filter (GAC filter) and (ii) activated PET filter (PET filter). At the end of 10 weeks of test, PET filter showed higher removal efficiency for drugs diclofenac and piroxicam and equivalent for ibuprofen, paracetamol, and naproxen in comparison to the filter CAG / Mestre

Made available in DSpace on 2018-08-24T22:53:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_6026_.pdf: 3879313 bytes, checksum: ebb9058cf6339adca5fd148ac5d7a9ec (MD5) Previous issue date: 2012-08-27 / O aumento do uso de agrotóxicos no Brasil tem causado muitas preocupações, devido aos problemas ambientais e de saúde que podem causar. Muitos desses produtos não são eficientemente removidos das águas por tratamento convencional, sendo necessárias alternativas que os removam das águas de abastecimento. Uma das opções é o uso do carvão ativado granular (CAG) em leitos fixos, pois devido a alta eficiência para remoção de microcontaminantes e facilidade de operação, essa tecnologia é uma das mais efetivas e confiáveis para o tratamento de água. O objetivo desse trabalho foi avaliar, através do sistema Testes Rápidos de Colunas em Pequena Escala (ou RSSCT Rapid Small-Scale Column Tests), a capacidade de adsorção do CAG na remoção do 2,4-D em amostras de água destilada/deionizada (ADD) e filtrada proveniente de estação de tratamento de água (AFE) fortificadas (apenas com 2,4-D ou associado a 2,4,5-T ou atrazina). Os agrotóxicos foram detectados e quantificados através de cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE), em metodologia adaptada e adequadamente validada. Foram realizados oito ensaios com leitos fixos em série, onde se variou o tipo de água utilizada e a taxa de aplicação superficial. As capacidades de adsorção obtidas em amostras de água fortificadas apenas com o 2,4-D apresentaram valores superiores aos obtidos a partir de isotermas. Além disso, a matéria orgânica natural (MON) exerceu grande influência na adsorção do 2,4-D, diminuindo sua capacidade de adsorção. Nos efluentes dos ensaios realizados com AFE fortificadas apenas com 2,4-D verificou-se, através dos valores das absorbâncias a 254 nm, a remoção de MON pelo CAG. Além disso, verificou-se a adsorção preferencial de agrotóxicos hidrofóbicos (2,4,5-T e atrazina) perante o 2,4-D, pois em todos os ensaios com amostras de águas fortificadas com 2,4-D associado a 2,4,5-T ou atrazina, verificou-se uma diminuição na capacidade de adsorção do CAG.

Orientador: Daltro Garcia Pinatti / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-31T23:38:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Soares_AlvaroGuedes_D.pdf: 2501413 bytes, checksum: c21fb2b6fe74ecb75cc2dfba33be3d14 (MD5) Previous issue date: 2002 / Resumo: O Programa BEM Biomassa - Energia - Materiais é fundamentado na aplicação da ciência e tecnologia de metais refratários para fabricação de reatores químicos para processamento de biomassa. A finalidade do programa é explorar o potencial produtor de biomassa do Brasil, o maior país tropical do planeta, para resolver, de maneira auto-sustentada, dois grandes problemas brasileiros que são a escassez de energia e de matéria-prima para a indústria química. O Programa BEM produz duas "commodities", a Celulignina, um combustível catalítico aplicado para a geração de energia térmica e elétrica, e o Pré-hidrolisado, posteriormente convertido em Furfural, que é precursor de inúmeros produtos químicos. O programa BEM tem como premissa o respeito ao meio ambiente, desenvolvendo processos auto-sustentados, tanto do ponto de vista financeiro, quanto do ponto de vista de recursos naturais e ambientais. A aplicação de carvões ativados tem, então, importância fundamental: carvões ativados são amplamente empregados industrialmente para tratamento da água, efluentes e de emanações gasosas. Carvões ativados especiais, com extremo controle da porosidade a nível molecular, conhecidos como Peneiras Moleculares de Carbono, são empregados na separação de misturas gasosas e possibilitam aumentar o teor de oxigênio do ar atmosférico (tratamento de esgoto, geração de energia por magnetohidrodinâmica - MHD) e a separação do C02 de gás de combustão para posterior compressão, liquefação e comercialização. O CO2 dos gases de combustão de celulignina é quimicamente puro. Esta tese nasceu no contexto do domínio da ciência fundamental destes materiais carbonosos e do aprendizado da tecnologia de fabricação de reatores herméticos de média temperatura e da engenharia de aplicação de plantas de separação de misturas gasosas. É apresentado um novo tratamento baseado no formalismo da química quântica computacional para o estudo de difusão do gases N2, O2 CO2, CO e H2 em peneiras moleculares de carbono. Considera-se um modelo de poro formado por duas superfícies planas paralelas, cada qual constituída por quatro anéis de benzeno condensados, e é calculada a entalpia de formação do sistema poro + gás variando a distância de separação dos planos. Os resultados estão em concordância com resultados experimentais. No processo de pré-hidrólise, o açúcar produzido é expelido da parede celulósica de forma extremamente abrupta: é um processo eruptivo que origina uma macroporosidade nesta parede. A ativação da celulignina com vapor d'água gera carvões ativados com área superficial específica semelhante aos carvões comerciais. Posterior bloqueamento dos poros através da deposição química de vapores provenientes do craqueamento de hidrocarbonetos e nova reativação controlada, resultam em microporosidade seletiva para O2, N2, e C02 em níveis equiparáveis às peneiras moleculares obtidas a partir de carvões minerais. Considerando a simplicidade e baixo custo deste processo, espera-se uma significativa contribuição à tecnologia de separação e purificação de gases / Abstract: The BEM Programme Biomass -Energy -MateriaIs is based on the application of refractory metals science and technology for the manufacturing of chemicals reactors for biomass processing. The subject of the programme is to explore, in a self-sustained way, the potential for biomass production of Brazil, the biggest tropical country of planet, in order to solve two big Brazilian problems that are the scarcity of energy supply and raw materials for the chemical industry. The BEM Programme produces two commodities, the Cellulignin, a catalytic fuel used for thermal and electrical energy generation and the Prehydrolysated, further converted into Furfural, a precursor of several chemical products. The Programme has as a premise the respect to the environment with economic rentability .The application of activated carbons is of fundamental importance: activated carbons are industrially used for treatment of water, liquid effluents and gaseous emissions. Special activated carbons with extreme control of porosity at molecular level, the so called Carbon Molecular Sieves, are used in gas mixture separation, allowing an increasing in the oxygen level of atmospheric air (sludge treatment and magnetohydrodynamics -MHD energy generation). They promote the separation of CO2 of combustion gas for compression, liquefaction and commercia1ization. The CO2 coming from the combustion of cellulignin is chemically pure. sis was born in the context of dominating the fundamental science of carbonaceous materials and learning of manufacturing technology of high temperature hermetic reactors and application engineering of gases plants separation. Its is show a new treatment based on the computational quantum chemistry formalism to study the gas diffusion of N2, O2 CO2, CO at carbon molecular sieves. It is taken a porous model formed by two parallel planar surfaces each one consisting of four condesend benzen rings and it is calculated the enthalpy of formation of the system pore + gas varying the distance between the plans. The results are in agreement with the experimental results. In the prehydrolysis, the sugar product is expelled out of the cellulosic wall by an abrupt way like an eruptive process that origines a macroporosity in this wall. The activation with steam generates an activated carbon with a specific superficial area like the commercials carbons. A subsequent bloking of the porous by chemical vapor deposition derivated from the hydrocarbon craking and a new controlled reactivation result in a selective microporosity for O2, N2 and C02, equivalent to the commercial carbon molecular sieves. Considering the simplicity and low cost of the process it is expected a significant contribution to the technology of gas separation and purification / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

Orientador : Cesar Costapinto Santana / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Campinas / Made available in DSpace on 2018-07-17T20:36:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tannous_Katia_M.pdf: 2169484 bytes, checksum: 1db8341a86e9c4bc7de8eb36d2d82106 (MD5) Previous issue date: 1989 / Resumo: O processo de adsorção de gases sulfurosos, na superfície de sólidos, é um dos métodos mais importantes para controle ambiental da emissão de gases de combustão. Neste trabalho foi efetuado um estudo, em escala de bancada de laboratório, da adsorção em superfícies de carvão ativado utilizando misturas padrões de gases. O equipamento Foi projetado e construído em vidro, de modo a visualizar o comportamento do leito fluidizado em face ao escoamento de gases. O sistema foi acoplado a instrumentos usuais de medidas de vazão e pressão. No sistema de adsorção foram coletados dados macroscópicos da cinética de adsorção num ciclo fechado, a temperatura ambiente. Um modelo matemático é proposto, visando caracterizar os efeitos de transferência de massa para o sólido. Os resultados foram satisfeitos, assumindo algumas hipóteses fundamentais para obtenção da isoterma de adsorção linear. Aspectos importantes para a interpretação dos dados cinéticos, como a massa de sólidos, concentração do gás a cada passagem pelo sólido, taxa de escoamento e diâmetro de partícula, foram evidenciados neste trabalho. Um sistema de amostragem para análise do gás dióxido de enxofre foi montado, a partir da titulação dos gases com uma solução de Iodo/Iodeto de Potássio. Através de uma curva de calibração. a concentração do gás mostrou-se ser proporcional ao tempo de descoloramento da solução / Abstract: The sulfurous gas adsorption process in solids surfaces is one of the important methods of environmental control concerning to combustion gases emission. In this work, it was carried out a study on the adsorption in surface of activated carbon, in laboratory scale, using standard gas mixture. The equipment was designed and built in glass, in order to visualize the fluidized bed behavior in face of the gas flowing. The system was connected to usual pressure and flow measure devices. Macroscopic data of the adsorption kinetics in a closed cycle were collected in the adsorption system, at room temperature. A mathematical model was proposed, viewing to characterize the effects of mass transfer to the solid. Assuming some fundamental hypothesis in order to obtain all near adsorption isotherm, the results were very satisfactory. Important aspects to the interpretation of the kinetics data, such as solid mass, gas concentration at each passage through the solid, flow rate, particle diameter were showed out in the present work. A sample system, inn order to analyse the sulfur dioxide, was built using titration of the gases with a solution of iodine/potassium iodide. By means of a calibration curve the gas concentration showed out as being proportional to the solution decoloring time / Mestrado / Mestre em Engenharia Química

Orientador : Jose Antonio Dermengi Rios / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-07-18T03:48:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Kajiyama_Tatumi_M.pdf: 3584982 bytes, checksum: e9405a81aa46e52012ee385d149872d8 (MD5) Previous issue date: 1993 / Resumo: Neste trabalho apresentam-se curvas experimentais de equilíbrios termodinâmicos do par carvão ativado C 119 (Carbomafra) e metanol e os parâmetros experimentais de três equações de estados. São descritas as etapas de construção, montagem, instrumentação, escolha de materiais, preparação de amostras e equipamentos e obtenção de dados dos parâmetros de modelos matemáticos. As medidas foram obtidas nas condições de temperatura de 10 a 130 °C, pressão de 15 a 400 mbar e massa de metanol de 20 a 250 gmetanol / kgcarvão-ativado em uma célula com 3 kg de carvão metanol carvão-ativado ativado. Foram estudados os modelos de DUBININ-ASTAKHOV, de RIOS e do Potencial Linearizado. Chegou-se às seguintes conclusões: a. O modelo de DUBININ- ASTAKHOV não se adequa ao par estudado. b. Os modelos de RIOS e Potencial Linearizado se ajustaram satisfatoriamente ao par estudado (erro médio de 12%. Os parâmetros "D" e "Wo" do modelo de DUBI NI N-ASTAKHOV apresentaram dependência com a temperatura e várias isotermas. d. Reduziram-se os erros médios dos modelos de RIOS e Potencial Linearizado para 4 % com o uso de modelo de segundo grau para expressar as isosteras / Abstract: This work presents experimental results for the thermodynamic equilibrium of activated carbon C 119 (Carbomafra) and methanol and calculated experimental parameters for three mathematical models, DUBININ-ASTAKHOV, RIOS and Linearized Potential. This work also describes the stages of construction, assembly and instrumentation of the equipment. The preparation of samples and procedures to obtain the parameters for mathematical models are also considered. The experiments were carried out under the conditions of temperature from 10 to 130 °C, pressure from IS to 400 mbar and the amount of methanol adsorbed ranged from 20 to 250gmethanol / kgactivated-carb in a cell whith 3 kg of carbon activated. The following conclusions were obtained: a. The DUBININ-ASTAKHOV model was inadequate for the couple studied. b. The RIOS and Linearized Potential models could be adjusted satisfactorily to the pair studied (average error of 12%. The parameters "D" and "Wo" of the DUBININ-ASTAKHOV model depend on the temperature. d. The average error reduced to 4 % for the RIOS and Linearized Potential models employing a second order equation as a model to express the isosthere / Mestrado / Mestre em Engenharia de Alimentos

Orientador: Rodrigo Braga Moruzzi / Banca: Luiza Cintra Campos / Banca: Gustavo Henrique Ribeiro da Silva / Resumo: 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 ca... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: 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... (Complete abstract electronic acess below) / Mestre

Made available in DSpace on 2016-12-23T14:04:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lorena Frasson.pdf: 1448726 bytes, checksum: 03fe202b674cae2a7d55326aec28abec (MD5) Previous issue date: 2012-06-11 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Este trabalho teve como objetivo avaliar as características físico-químicas do carvão ativado (CA) gerado a partir da casca de coco e do pinus e tentar associá-las à capacidade de adsorção do herbicida 2,4-D pelos carvões ativados estudados por meio de ensaios de isotermas de adsorção em água destilada e deionizada (ADD) e em água filtrada (AF) a partir dos modelos de Freundlich e de Langmuir, assim como verificar se a redução da granulometria do carvão interfere na capacidade de adsorção do 2,4-D. O motivo pelo qual inicialmente se utilizou ADD foi avaliar a eficiência do CA em adsorver o herbicida sem que houvesse qualquer outro interferente que pudesse competir com o 2,4-D e para comparar os resultados obtidos em ADD com os obtidos na AF. O pH da solução de 2,4-D (6,86) foi ajustado para valores/condições reais de operação da ETA Carapina - ES, que forneceu a AF utilizada nesse trabalho. A pesquisa utilizou carvões ativados vegetais fornecidos por dois fabricantes brasileiros. Uma das empresas forneceu o CAG e o CAP derivados da casca de coco. O CAG foi utilizado na sua granulometria original (08x30 mesh), onde foi denominado de CA-1, e na granulometria menor que 325 mesh, denominado de CA-2. Já o CAP, fornecido por esta mesma empresa, foi denominado de CA-3. O outro fabricante forneceu o CAP derivado do pinus e este carvão foi denominado de CA-4. Dentre os carvões estudados, o CA-3 apresentou maior capacidade adsortiva máxima (qA,máx). As análises fisíco-químicas não contribuíram para a escolha do carvão mais eficiente e, estatisticamente, não houve diferença entre os ensaios realizados em ADD e AF / This research aims to evaluate the activated carbon (AC) physical-chemicals characteristics generated from coconut´s peel and pinus and associate them to 2,4-D herbicide adsorption capacity of studied activated carbons by adsorption isotherms assay in destilated and deionized water (DDW) and filtered water (FW) from Freundlich and Langmuir models, as well as verifying the carbon granulometry reduction interference on the 2,4-D adsorption capacity. Firstly, the DDW was used to evaluate the AC herbicide adsorption efficiency without any interferent which might compete with 2,4-D and to compare the results obtained from DDW with FW results. 2,4-D pH solution (6,86) was fitted to real operational values/conditions of Carapina Water Treatment Plant (WTP) ES, which provide the FW used in this study. The research used vegetable AC provided by two Brazilian producers. One company provided GAC and PAC derivated from coconut peel. The GAC used with the normal granulometry (08x30 mesh) was named CA-1, and with a granulometry lower than 325 mesh was named CA-2. CAP was named CA-3. The another company provided PAC derivated from pinus, which was named CA-4. CA-3 showed higher maximum adsorption capacity (qAmax). The physical-chemicals analysis did not contributed to the most efficient coal selection and, statistically, there were not differences between DDW and FW assays

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / CO2 à o principal GÃs de Efeito Estufa (GEE), que pode causar consequÃncias indesejÃveis ao meio ambiente, como o aquecimento global. Hà muitas opÃÃes para a separaÃÃo de CO2, entre as quais a adsorÃÃo em materiais porosos à destaque neste trabalho. Carbonos ativados e zeÃlitos tÃm sido propostas como potenciais materiais adsorventes, devido à sua afinidade natural com o CO2 e para a possibilidade de adaptar as propriedades texturais e quÃmica de superfÃcie para aumentar a capacidade e seletividade em cenÃrios de captura especÃficos. Esta tese se concentra em modificar a quÃmica da superfÃcie de adsorventes convencionais, por meio de impregnaÃÃo de amina e troca-iÃnica, de modo a avaliar o efeito de tais modificaÃÃes sobre o seu desempenho de captura de CO2. A secÃÃo experimental foi dividida em trÃs estudos distintos. Inicialmente, isotermas de adsorÃÃo de CO2 foram obtidos em zeÃlito X funcionalizado com concentraÃÃes crescentes de 2-aminoetanol (Monoetanolamina, MEA). Subsequentemente, o carbono ativado, foi investigado como um suporte para a impregnaÃÃo de amina para a captura de CO2. Por Ãltimo, um estudo de troca iÃnica em zeÃlito X foi realizada a fim de investigar a influÃncia de diferentes cÃtions de compensaÃÃo na captura de CO2. Em geral, MEA impregnaÃÃo conduziu a uma deterioraÃÃo nas propriedades texturais dos adsorventes estudados, que sÃo essencialmente microporosos. Quanto maior a concentraÃÃo da soluÃÃo de impregnaÃÃo aumenta, maior à o preenchimento dos microporos por aminas. Hà evidÃncias experimentais de que parte da amina carregada liga covalentemente à estrutura zeolÃtica. A capacidade de adsorÃÃo de CO2 à sempre menor para amostras impregnadas do que para o suporte puro a 298 K, contudo em temperatura maiores, 348 K, à possÃvel observar melhorias. ZeÃlito X mantÃm textura e estrutura cristalina intacta nas amostras de troca-iÃnica. AdsorÃÃo de CO2 à reforÃada por cÃtions de compensaÃÃo menores e mais leves, como LÃtio, atingindo 4,82 mmol/g a 348 K e 1 bar. Em termos de capacidade de trabalho (entre 0,1 e 1 bar) a 298 K, o Ba em zeÃlito X tem um desempenho melhor do que os outros sÃlidos. Ele continua a ser estudado em trabalhos futuros a CO2/N2 e CO2/CH4 seletividade de tais materiais em condiÃÃes secas e Ãmidas. / CO2 à o principal GÃs de Efeito Estufa (GEE), que pode causar consequÃncias indesejÃveis ao meio ambiente, como o aquecimento global. Hà muitas opÃÃes para a separaÃÃo de CO2, entre as quais a adsorÃÃo em materiais porosos à destaque neste trabalho. Carbonos ativados e zeÃlitos tÃm sido propostas como potenciais materiais adsorventes, devido à sua afinidade natural com o CO2 e para a possibilidade de adaptar as propriedades texturais e quÃmica de superfÃcie para aumentar a capacidade e seletividade em cenÃrios de captura especÃficos. Esta tese se concentra em modificar a quÃmica da superfÃcie de adsorventes convencionais, por meio de impregnaÃÃo de amina e troca-iÃnica, de modo a avaliar o efeito de tais modificaÃÃes sobre o seu desempenho de captura de CO2. A secÃÃo experimental foi dividida em trÃs estudos distintos. Inicialmente, isotermas de adsorÃÃo de CO2 foram obtidos em zeÃlito X funcionalizado com concentraÃÃes crescentes de 2-aminoetanol (Monoetanolamina, MEA). Subsequentemente, o carbono ativado, foi investigado como um suporte para a impregnaÃÃo de amina para a captura de CO2. Por Ãltimo, um estudo de troca iÃnica em zeÃlito X foi realizada a fim de investigar a influÃncia de diferentes cÃtions de compensaÃÃo na captura de CO2. Em geral, MEA impregnaÃÃo conduziu a uma deterioraÃÃo nas propriedades texturais dos adsorventes estudados, que sÃo essencialmente microporosos. Quanto maior a concentraÃÃo da soluÃÃo de impregnaÃÃo aumenta, maior à o preenchimento dos microporos por aminas. Hà evidÃncias experimentais de que parte da amina carregada liga covalentemente à estrutura zeolÃtica. A capacidade de adsorÃÃo de CO2 à sempre menor para amostras impregnadas do que para o suporte puro a 298 K, contudo em temperatura maiores, 348 K, à possÃvel observar melhorias. ZeÃlito X mantÃm textura e estrutura cristalina intacta nas amostras de troca-iÃnica. AdsorÃÃo de CO2 à reforÃada por cÃtions de compensaÃÃo menores e mais leves, como LÃtio, atingindo 4,82 mmol/g a 348 K e 1 bar. Em termos de capacidade de trabalho (entre 0,1 e 1 bar) a 298 K, o Ba em zeÃlito X tem um desempenho melhor do que os outros sÃlidos. Ele continua a ser estudado em trabalhos futuros a CO2/N2 e CO2/CH4 seletividade de tais materiais em condiÃÃes secas e Ãmidas.

Submitted by Ana Hilda Fonseca (anahilda@ufba.br) on 2016-09-08T12:46:24Z No. of bitstreams: 1 Dissertação Paulo Henrique Araujo.pdf: 2393627 bytes, checksum: 9612ebc6e5808412a7f85911e960afa3 (MD5) / Approved for entry into archive by Vanessa Reis (vanessa.jamile@ufba.br) on 2016-09-08T13:36:56Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação Paulo Henrique Araujo.pdf: 2393627 bytes, checksum: 9612ebc6e5808412a7f85911e960afa3 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-08T13:36:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação Paulo Henrique Araujo.pdf: 2393627 bytes, checksum: 9612ebc6e5808412a7f85911e960afa3 (MD5) / CAPES / O óxido nitroso é um gás que contribui fortemente para o aumento do efeito estufa e outros problemas ambientais. Por isso, torna-se necessário estudar e desenvolver sistemas catalíticos que propiciem o abatimento deste poluente, posto que seu tempo de vida é muito alto (cerca de 170 anos) e que sua concentração na atmosfera cresce a uma taxa anual de 0,2 a 0,3%. Nesse sentido, foram empregados catalisadores de cobre, cobalto e paládio suportados em carvão ativado, material que apresenta propriedades bastante desejadas, tais como elevada área superficial, propriedades redutoras e baixo custo, embora possa sofrer oxidação nas condições de reação. Para esse trabalho foi selecionado um carvão ativado de uso comum nas indústrias químicas para a remoção de impurezas de cargas gasosas e que, portanto, atende aos requisitos anteriormente pontuados. Os catalisadores preparados por impregnação difusional foram caracterizados e testados na decomposição de N2O. Os experimentos foram realizados visando estabelecer as condições mais adequadas para o uso do carvão como suporte e a influência das interações metal-suporte e metal- metal na atividade catalítica. Além disso, os catalisadores foram investigados quanto a sua resistência a presença de oxigênio e vapor d’água nos efluentes reacionais. Estudos termoanalíticos sob N2, N2O e O2 indicam a faixa de temperatura adequada para uso do carvão ativado como suporte, ou seja, na qual a oxidação a CO/CO2 não é significativa. Estudos em condições de isoconversão na faixa de temperatura superiores a 400°C, na qual a oxidação do carvão ativado é significativa, indicaram energias de ativação (Ea) entre 25 e 50 kJ·mol-1. Os resultados de atividade catalítica na decomposição de N2O indicam que os catalisadores que contêm cobre e cobalto em sua composição apresentaram melhores conversões do que aqueles que contém paládio. A atividade dos catalisadores foi fortemente inibida em presença de excessos de oxigênio e água. O carvão ativado apresentou uma alta eficiência na reação de decomposição catalítica do óxido nitroso (N2O) por sua característica fortemente redutora. Tal fato dispensou utilização de agentes redutores conhecidos para a reação, como metano ou o propano. Os resultados obtidos e os métodos de caracterização estabelecidos neste estudo para o material de referência (Calgon S-Sorb) podem ser aplicados para outros materiais, fornecendo uma base para a avaliação do seu potencial de uso como suporte para a decomposição catalítica de N2O. / Nitrous oxide is a gas that heavily contributes to increase greenhouse gases and other environmental problems. Therefore, it becomes necessary to study and develop catalytic systems that provide the abatement of this pollutant, because its lifetime is very high (about 170 years) and its concentration in the atmosphere is growing at an annual rate of 0.2 to 0.3%. In this work, nitrous oxide decomposition was studied over catalysts based on copper, cobalt and palladium supported on activated carbon, a material that presents very desirable properties like high surface area, reducing properties and low cost, although it may undergo oxidation in the reaction conditions. An activated carbon of common use in chemical industries for gas cleaning was selected and met the requirements mentioned above. The catalysts were prepared by difusional impregnation, characterized and tested in the decomposition of N2O. The experiments were performed in order to establish the most appropriate conditions for the use of coal as a support, the influence of metal-support and metal-metal interactions in catalytic activity, water and oxygen resistance were investigated. Thermo analytical studies under N2, N2O and O2 atmospheres indicate that activated carbon is a suitable support in the temperature range in which the oxidation CO/CO2 is not significant. Studies on isoconversion conditions at temperatures above 400°C, in which the oxidation of activated carbon is significant, indicated activation energies (Ea) between 25 and 50 kJ.mol-1. The results of catalytic activity in N2O decomposition show that the catalysts containing copper and cobalt in their composition showed better conversions than those containing palladium. The catalytic activity was strongly inhibited in the presence of excess oxygen and water. The activated carbon support also showed high efficiency in the reaction due to its strongly reducing properties, avoiding the use of reducing agents, such as methane or propane. The results and characterization methods employed in this study for the reference material (S-Sorb Calgon) can be applied to other carbon materials, providing a basis for assessing their potential use as support for the catalytic decomposition of N2O.