Submitted by Ana Hilda Fonseca (anahilda@ufba.br) on 2014-09-22T13:52:31Z No. of bitstreams: 1 TESE FINAL.pdf: 3692054 bytes, checksum: b5b71f5f7c08c260cdbbe30893d2de24 (MD5) / Approved for entry into archive by Fatima Cleômenis Botelho Maria (botelho@ufba.br) on 2014-09-23T13:31:21Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TESE FINAL.pdf: 3692054 bytes, checksum: b5b71f5f7c08c260cdbbe30893d2de24 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-09-23T13:31:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TESE FINAL.pdf: 3692054 bytes, checksum: b5b71f5f7c08c260cdbbe30893d2de24 (MD5) / CNPq / Nos últimos tempos, a intensa atividade humana levou a um aumento da disposição de resíduos agrícolas no meio ambiente. Visando encontrar novas aplicações para eles estudou- se, neste trabalho, o efeito do agente ativador (cloreto de cálcio, magnésio, cobre e ferro) e da temperatura de carbonização/ativação sobre as propriedades físico-químicas de carvões ativados preparados a partir do mesocarpo de coco verde. Essas propriedades dependem amplamente dos métodos de preparação e podem ser ajustadas durante essa etapa. As amostras foram obtidas usando uma razão biomassa/agente ativador de 2:1 e carbonizados/ativados a 600 e 800 °C, sob fluxo de nitrogênio, por 1 h. Os sólidos foram caracterizados por thermogravimetria, difração de raios X, medida da área superficial específica e porosidade, espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier, espectroscopia Ramam, microscopia eletrônica de varredura, dessorção à temperatura programada, espectroscopia fotoeletrônica de raios X e determinação do ponto de carga zero. Foram obtidos carvões ativados com diferentes propriedades texturais, que variaram com o agente ativador e com a temperatura de carbonização/ativação. Observou-se a formação de carbonato de cálcio, óxido de magnésio, atacamita, paratacamita e óxido de ferro, dependendo do agente ativador, suportados em carvões ativados com baixa organização estrutural. Todos os sólidos apresentaram isotermas do tipo II, típicas de materiais macroporosos e mesoporosos com microporos associados. As isotermas apresentaram laços de histerese H1, característicos de sólidos com distribuição de poros uniformes e com formatos cilíndricos e/ou poliédrico, com as extremidades abertas. Observou-se a presença de grupos fenólicos, carboxílicos, quinônicos, lactônicos, anidridos e carbonílicos na superfície de todos os sólidos. os cloretos de ferro III e cobre II foram os agentes ativadores que promoveram uma maior quantidade de grupos superficiais nos carvões ativados, independente da temperatura de preparação. As amostras ativadas com cloreto de magnésio, cloreto de ferro III e cloreto de cobre II a 600 °C apresentaram as áreas superficiais específicas mais elevadas. Entretanto, elas decresceram com o aumento da temperatura, com exceção da amostra preparada com cloreto de ferro III, que apresentou uma área superficial específica de 471 m2.g-1 a 800 oC, indicando que esse é o agente ativador mais eficiente na preparação dos carvões ativados, para serem utilizado como suportes catalíticos. / In recent times, the intense man activity has led to an increase disposal of agricultural wastes into the environment. Aiming to find new applications for them, such as catalyst supports, the effect of the activating agent (calcium, magnesium, copper and iron chloride) and of the carbonization/activation temperature on the physicochemical properties of activated carbons, prepared from coconut mesocarp, was studied in this work. These properties largely depend on the preparation methods and can be tailored during this step. Samples were obtained by using biomass to activating agent ratio of 2:1 and carbonized/activated at 600 or 800 °C under nitrogen flow, for 1 h. The solids were characterized by thermogravimetry, X-ray diffraction, specific surface area and porosity measurements, Fourier transform infrared spectroscopy, Raman spectroscopy, scanning electron microscopy, temperature programmed desorption, X- ray photoelectron spectroscopy and point of zero charge determination. Activated carbons with different textural properties were obtained, depending on the activating agent and of the carbonization/activation temperature. It was obtained calcium carbonate, magnesium oxide, atacamite, paratacamite, or iron oxide supported on poorly organized activated carbons, depending on the activating agent. All solids showed type II isotherm, which is typical of mesoporous and macroporous materials with associated micropores. The isotherms displayed H1 hysteresis loop, characteristic of solids with uniform pore distribution and with cylindrical and/or polyhedral pores with open ends. The presence of phenolic, carboxylic, quinone, lactones, anhydrides and carbonyl groups on the surface was found for all solids. The samples activated with magnesium chloride, iron III chloride and copper II chloride at 600 °C showed the largest specific surface areas. However, they decreased with temperature increase, for the sample prepared with iron chloride, which showed a specific surface area of 471 m2.g-1 at 800 oC, indicating that this is the most effective activating agent for the preparation of activated carbons to be used as catalyst support.

Submitted by Ana Hilda Fonseca (anahilda@ufba.br) on 2016-04-26T17:56:02Z No. of bitstreams: 1 TESE RAMOS, M S.pdf: 2946477 bytes, checksum: 8026fd4ce243b1a078f0ecbe41882b0e (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Hilda Fonseca (anahilda@ufba.br) on 2016-05-12T15:38:08Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TESE RAMOS, M S.pdf: 2946477 bytes, checksum: 8026fd4ce243b1a078f0ecbe41882b0e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-12T15:38:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TESE RAMOS, M S.pdf: 2946477 bytes, checksum: 8026fd4ce243b1a078f0ecbe41882b0e (MD5) / FAPESB e CNPq / Devido à crescente demanda pela diminuição dos custos de obtenção de produtos de alto valor comercial, bem como pela preservação do meio ambiente, diversos estudos têm sido conduzidos visando ao aproveitamento de resíduos de diversas origens, que são acumulados no meio ambiente. Neste contexto estudou-se, neste trabalho, a preparação de carvões ativados, a partir de resíduos industriais (resinas sulfônicas exauridas) e de mesocarpo do coco, com a finalidade de empregá-los como adsorventes, catalisadores ou suportes catalíticos. Para fins de comparação, uma resina sulfônica preparada em laboratório e a resina sulfônica comercial nova foram incluídas no estudo. Em todos os casos, foi empregado o copolímero estireno- divinilbenzeno. Os carvões ativados, obtidos a partir do copolímero, foram preparados através das etapas de calcinação (250 ºC), carbonização (900 ºC), ativação física com vapor d´água (800 ºC) e funcionalização (800 ºC), enquanto os carvões ativados preparados a partir do mesocarpo do coco verde foram carbonizados e ativados físicamente (em uma única etapa) com vapor d’água e funcionalizados, em diferentes temperaturas (600 e 800 ºC). As amostras foram caracterizadas por termogravimetria, análise térmica diferencial, difração de raios X, medida da área superficial específica e porosidade, redução termoprogramada, espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier, microscopia eletrônica de varredura e espectroscopia Raman. Todas as amostras, obtidas a partir do copolímero, foram sólidos macroporosos contendo mesoporos e microporos e com áreas superficiais específicas elevadas, que variaram com a origem do copolímero e com os tratamentos ao longo do processo de síntese. A desordem estrutural dos carvões também variou com esses parâmetros. Em todos os casos, foram observados grupos fenólicos, carboxílicos, éster, quinonas e carbonatos. Os carvões ativados e/ou funcionalizados obtidos a partir do copolímero sintetizado em laboratório apresentaram os mais altos valores de área superficial específica (753 m2 g-1). No caso dos sólidos obtidos a partir do mesocarpo de coco verde, foram obtidos sólidos mesoporosos contendo microporos, com altas áreas superficiais específicas e com elevada organização estrutural, que variaram com os sucessivos tratamentos térmicos. O valor de área superficial específica mais elevado foi apresentado pelo carvão ativado e funcionalizado a 800 oC (527 m2 g-1). Comparando-se os carvões ativados e funcionalizados, obtidos a partir dos diferentes resíduos (resina polimérica e mesocarpo do coco), conclui-se que ambos são adequados para a obtenção de carvões ativados para emprego como adsorventes, catalisadores ou suportes catalíticos. Ambos produzem carvões ativados com áreas superficiais específicas elevadas (superiores a 527 m2 g-1) e com porosidade desenvolvida, formada por mesoporos e microporos. Dessa forma, o emprego desses materiais pode reduzir os custos de produção do carvão ativado e contribuir para a preservação do meio ambiente, pela diminuição de resíduos industriais e da agricultura, muitas vezes dispostos de forma indiscriminada. / Due to increasing demand for lower costs of obtaining products of high commercial value, as well as the preservation of the environment, many studies have been carried out addressed to the use of waste from various sources, which are accumulated in the environment. In this context, the preparation of activated carbons from industrial waste (exhausted sulfonic resins) and mesocarp of coconut was studied in this work, aiming to use them as adsorbents, catalysts or catalyst supports. For purposes of comparison, a sulfone resin prepared in the laboratory and a new commercial sulfonic resin were included in the study. For all cases, a styrene- divinylbenzene copolymer was used. The activated charcoals obtained from the copolymer were prepared through the steps of calcination (250 °C) carbonization (900 °C), physical activation using water vapor (800 °C) and functionalization (800 °C), while activated carbons prepared from the mesocarp of the coconut were carbonized and activated physically (in one step) with steam and functionalized at different temperatures (600 and 800 °C). The samples were characterized by thermogravimetry, differential thermal analysis, X-ray diffraction, specific surface area and porosity measurement, thermoprogrammed reduction, Fourier transform infrared spectroscopy, scanning electron microscopy and Raman spectroscopy. All samples obtained from the copolymer solids were macroporous containing mesopores and micropores and with high specific surface areas, which varied with the source of the copolymer and the treatments throughout the synthesis process. The structural disorder of activated carbons also varied with these parameters. For all cases, phenolic, carboxyl, ester, carbonate and quinones groups were observed. The activated carbons and / or functionalized obtained from the copolymer synthesized in the laboratory showed the highest values of specific surface area (753 m2 g-1). For solids obtained from coconut mesocarp mesoporous solids containing microporous materials with high specific surface areas and high structural organization, which varied with the successive heat treatments, were obtained. The value of the highest specific surface area was shown by the activated carbon functionalized at 800 oC (527 m2 g-1). Comparing the functionalized and activated carbons obtained through different residues (polymeric resin and coconut mesocarp), it can be concluded that both are suitable for obtaining activated carbons for use as adsorbents, catalysts or catalyst supports. Both produce activated carbons with high specific surface areas (higher than 527 m2 g-1) and developed porosity, formed by mesopores and micropores. Thus, the use of these materials can reduce the cost of production of activated carbon and contribute to preserve the environment by decreasing industrial and agriculture wastes, often indiscriminately disposed in i

Orientador: Prof. Dr. Wagner Alves Carvalho / Tese (doutorado) - Universidade Federal do ABC. Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia/Química, 2016. / A utilização de glicerol como substrato para reações de hidrogenólise, desidratação e hidrogenação é um meio mais sustentável para produzir propilenoglicerol (1,2-PDO) e hidroxiacetona (acetol). A conversão catalítica do glicerol é seletiva para estes produtos, utilizando catalisadores bifuncionais (ácido-metálico) e condições otimizadas de temperatura, massa de catalisador e fluxo de H2. Este trabalho teve como objetivo montar um sistema reacional em fluxo, adequado para realizar a conversão do glicerol de modo eficiente. Foram preparados carvões ativados (CA) comercial e de biomassa (caroço de azeitona), com e sem tratamento oxidativo, com impregnação de metal Cu ou Ni. Os materiais obtidos foram caracterizados por adsorção e dessorção de N2, titulação de grupos ácidos superficiais, análise termogravimétrica, dessorção à temperatura programada, redução à temperatura programada, quimissorção de H2, difração de raios-X e microscopia eletrônica de varredura. O teste de eficiência do reator foi realizado com o catalisador comercial mássico cromita de cobre (CuCr), onde foi obtido mais de 90% de conversão do glicerol e até 50% de rendimento para o 1,2-PDO. Em seguida foram estudados catalisadores suportados a base de CA comercial utilizando os metais Cu ou Ni, em que o Ni suportado CA apresentou resultados melhores de conversão do glicerol (superior a 90%) e de rendimento para o 1,2-PDO (20%). Por fim, foram testados CA¿s obtidos a partir de caroço de azeitona, com tratamento oxidativo e impregnados com Ni. Os catalisadores de biomassa foram mais eficientes do que os catalisadores CA (comercial), com conversão do glicerol superior a 90% e rendimento para o 1,2-PDO (25%). / Using glycerol as substrate for reactions of hydrogenolysis, dehydration and hydrogenation is a sustainable way to produce propylene glycol (1,2-PDO) and hydroxiacetone (acetol). Catalytic conversion of glycerol is selective for these products, using bifunctional catalysts (acid-metallic) and optimized conditions of temperature, mass of catalyst and H2 flow. This study aimed to build a reactional system in fixed-bed reactor, suitable to perform a glycerol conversion efficiently. It were prepared activated carbon (CA) commercial and from biomass (olive stone), with and without oxidative treatment, with Cu or Ni metal impregnation. Materials obtained were characterized by adsorption and desorption of N2, surface acid groups titration, termogravimetric analysis, temperature programmed desorption, temperature programmed reduction, H2 chemisorption, X ray diffraction and scanning electronic microscope. Efficiency test of reactor were performed with commercial mass catalyst, copper chromite (CuCr), which were obtained more than 90% of glycerol conversion and up to 50% 1,2-PDO yield. Then it were studied supported catalysts commercial CA-based using Cu or Ni metal, which CA-supported Ni presented better results of glycerol conversion (up to 90%) and 1,2-PDO yield (20%). At last, it were tested CA¿s obtained from olive stone, with oxidative treatment and impregnated with Ni. Catalysts from biomass were more efficient than commercial CA catalysts, with glycerol conversion up to 90% and 1,2-PDO yield up to 25%.

Regulações ambientais cada vez mais rigorosas em relação ao gerenciamento dos resíduos orgânicos estão impelindo a indústria para uma maior sustentabilidade no sentido de melhorar a relação beneficio/custo e também atender a demanda dos clientes. A valorização dos resíduos orgânicos é uma das áreas de investigação atuais que tem atraído grande atenção nos últimos anos como uma alternativa potencial à eliminação de uma vasta gama de resíduos em aterros sanitários. Os resíduos orgânicos como o lodo de esgoto têm sido encarados como um recurso com um potencial significativo para ser empregado como matéria-prima para a produção de vários tipos de produtos, materiais e combustíveis. Este estudo tem como objetivo fornecer subsídios sobre o potencial de uso de lodo de esgoto para produzir carvões ativados e novos materiais adsorventes misturando com diferentes materiais polissiloxanos para adsorção de poluentes orgânicos a partir de soluções aquosas. Os materiais adsorventes foram caracterizados por varias técnicas analíticas e funcionais e utilizados na adsorção de diclofenaco (DCF) , nimesulida (NM) e alguns compostos fenólicos a partir de soluções aquosas Esta tese visa contribuir em (i) comparar os métodos de pirólise (pirólise convencional e aquecimento assistido por micro-ondas) na preparação de carvões ativados a partir de lodo de esgoto. Para isso foi aplicado um planejamento experimental e metodologia de superfície de resposta no sentido de determinar quais as variáveis dos dois processos são as que influenciam na qualidade do carvão produzido; (ii) a combinação de lodo de esgoto com polissiloxanos para preparar adsorventes para adsorção de fármacos a partir de soluções aquosas por processos de adsorção. Os achados gerais desta tese mostraram (i) que ambos os métodos de pirólise produzem carvões ativados com elevadas porosidades e áreas superficiais; (ii) demonstrou-se também que lodo de esgoto pode ser um excelente precursor para a preparação de carvões ativados e que pode com sucesso ser combinado com outros precursores (como polissiloxanos) a fim de se obter novos materiais com diferentes funcionalidades e características; (iii) foi demonstrado que os carvões ativados, híbridos e materiais compósitos desenvolvidos durante o presente estudo são ótimos adsorventes, especialmente para a remoção de diclofenaco DCF e NM a partir de solução aquosa e; (iv) tanto por microondas ou por pirólise convencional, é possível desenvolver CAs de lodo de esgoto com alta eficiência para a remoção de compostos fenólicos em comparação com outros tipos de CAs relatados na literatura. Estes resultados indicam que o lodo de esgoto e polissiloxanos têm grande potencial como precursores para a preparação de materiais adsorventes para o tratamento de água poluída por compostos orgânicos. / Increasingly tighter regulations regarding organic waste are pushing the manufacturing industry toward higher sustainability to improve cost-effectiveness and meet customers’ demand. Organic waste valorisation is one of the current research areas that have attracted a great deal of attention over the past few years as a potential alternative to the disposal of a wide range of residues in landfill sites. Bio-waste like sewage sludge emerged as a resource with a significant potential to be employed as a raw material for the production of chemicals, materials and fuels given its abundant volumes generated globally. This study aims at providing insights into the potential of the use of the sewage sludge to produce activated carbons (ACs) and novel adsorbent materials mixing with different polysiloxanes materials for adsorption of organic pollutants from aqueous solutions. The characterization of adsorbents were achieved by several analytical and functional techniques and used for adsorption of diclofenac (DCF) and nimesulide (NM) from aqueous solutions. The novelties of the present study are (i) to compare both pyrolysis methods (conventional pyrolysis and microwave assisted heating) for preparation of activated carbons from sewage sludge for that It was applied an experimental design and response surface methodology were used for the preparation and comparison of activated carbon produced by both methods, conventional furnace and microwave; (ii) the combination of sewage sludge with polysiloxanes to prepare adsorbents to uptake pharmaceuticals and phenolic compounds from aqueous solutions by adsorption processes. The general findings of this thesis showed (i) that both methods of pyrolysis produce very good activated carbons from sewage sludge with high specific surface areas and high developed porosities; (ii) It was also shown that the sewage sludge can be an excellent precursor to prepare activated carbons and novels materials by mixing it with other precursors such polysiloxanes; (iii) It was shown that the activated carbons, hybrids and composites materials developed during the present study are good adsorbents, especially for the removal of a model diclofenac (DCF) and nimesulide (NM) from aqueous solution and; (iv) that by microwave and conventional pyrolysis it is possible to develop sludge-ACs with very high efficiency for phenolic compounds compared with others kind of ACs reported in literature. These results indicate that sewage sludge and polysiloxanes have great potential as precursors for preparation of adsorbent materials for water treatment polluted by organic pollutants compounds.

Submitted by Marlene Santos (marlene.bc.ufg@gmail.com) on 2018-07-27T18:43:45Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Maria Eugênia de Oliveira Ferreira - 2017.pdf: 2295850 bytes, checksum: 937ef23483ab6e46d51253d73c4e2ef2 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2018-07-30T14:07:22Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Maria Eugênia de Oliveira Ferreira - 2017.pdf: 2295850 bytes, checksum: 937ef23483ab6e46d51253d73c4e2ef2 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-30T14:07:22Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Maria Eugênia de Oliveira Ferreira - 2017.pdf: 2295850 bytes, checksum: 937ef23483ab6e46d51253d73c4e2ef2 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2017-06-22 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Heavy petroleum fractions, especially the vacuum residue, concentrate the largest amounts of nitrogen compounds. Such compounds are considered contaminants of the refining process, and interfere in the conversion steps to obtain lighter derivatives from the heavy fractions. In this study, the aim was to evaluate the removal of nitrogen compounds by adsorption process. Quinoline solution solubilized in toluene was used as a synthetic filler. Commercial activated carbons from coconut shell of babaçu and dendê in their original form and chemically modified with concentrated solutions of nitric and sulfuric acid, as well as sulfonated carbon developed from the rice husk, were evaluated for the adsorption capacity against compounds nitrogen residues present in the vacuum residue and synthetic charge. The textural characteristics of the adsorbents were also evaluated, in which it was observed that the modification with acid reduces the specific area of the activated carbons, but it promotes an increase in the removal of quinoline from the medium. From the preliminary batch adsorption test, the activated carbon from dendê treated with sulfuric acid (CDAS) was able to remove 67.08% of the quinoline present in the solution and was selected for kinetic and equilibrium study. The adsorption kinetics of quinoline were relatively fast for the three concentrations studied (500, 2000, 5000 mg L-1), reaching equilibrium after 240, 120 and 60 minutes of contact, respectively. The kinetic data for the three systems fit the pseudo-second order model better. The equilibrium data were better adjusted to the Freundlich model, revealing the physisorption character of adsorptive process. The maximum adsorption capacity obtained by Langmuir model was 56.63 mg g-1. The results show that CDAS is a promising adsorbent for the removal of quinoline in organic medium. In relation to the vacuum residue sample, batch adsorption tests were conducted in such a way to ascertain the efficiency in class N removal. The results of Mass Spectrometry, ESI (±) Orbitrap MS, showed that the adsorbents CBB and CBAN were more selective in the removal of the non-basic nitrogen compounds, while the basic nitrogenous ones were more persistent and were not removed by any of the adsorbents tested. / As frações pesadas do petróleo, especialmente o resíduo de vácuo, concentram as maiores quantidades de compostos nitrogenados. Tais compostos são considerados contaminantes do processo de refino, e interferem nas etapas de conversão para obtenção de derivados mais leves a partir das frações pesadas. Esta dissertação teve por objetivo avaliar a remoção de compostos nitrogenados por meio do processo de adsorção. Solução de quinolina solubilizada em tolueno foi utilizada como carga sintética. Carvões ativados comerciais de casca de coco de babaçu e de dendê, em suas formas original e modificados quimicamente com soluções concentradas de ácido nítrico e sulfúrico, além de carvão sulfonado desenvolvido a partir da casca de arroz, foram avaliados quanto à capacidade de adsorção frente a compostos nitrogenados presentes na carga sintética e no resíduo de vácuo (resíduo da última etapa de destilação do petróleo). As características texturais dos adsorventes também foram avaliadas, e foi observado que a modificação com ácido reduziu a área específica dos carvões, no entanto promoveu o aumento da remoção de quinolina do meio. A partir do teste preliminar de adsorção em batelada, o emprego do carvão ativado da casca de dendê tratado com ácido sulfúrico (CDAS) resultou na remoção de 67,08% da quinolina presente na solução e foi selecionado para estudo cinético e de equilíbrio. A cinética de adsorção da quinolina revelou um processo relativamente rápido para as três concentrações estudadas (500, 2000, 5000 mg L-1), atingindo o equilíbrio após 240, 120 e 60 minutos de contato, respectivamente. Os dados cinéticos, para os três sistemas, foram ajustados com sucesso ao modelo de pseudo-segunda ordem. Os dados de equilíbrio foram melhor ajustados ao modelo de Freundlich, revelando o caráter de fisissorção do processo adsortivo. A capacidade de adsorção máxima, obtida segundo modelo de Langmuir foi de 56,63 mg g-1. Os resultados mostram que o CDAS é um adsorvente promissor para a remoção de quinolina em meio orgânico. Em relação à amostra de resíduo de vácuo, ensaios de adsorção em batelada foram conduzidos de tal forma a averiguar a eficiência na remoção da classe N. Os resultados de Espectrometria de Massas, ESI (±) Orbitrap MS, mostraram que os adsorventes CBB e CBAN foram mais seletivos na remoção dos compostos nitrogenados não-básicos, enquanto os nitrogenados básicos mostraram-se mais persistentes, não sendo removidos por nenhum dos adsorventes testados.

Submitted by Franciele Moreira (francielemoreyra@gmail.com) on 2017-12-04T13:25:24Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Fernanda Lisboa Martins - 2017.pdf: 4877141 bytes, checksum: 9bbe680537dbf0bf672e46c97951bc77 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2017-12-06T11:35:00Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Fernanda Lisboa Martins - 2017.pdf: 4877141 bytes, checksum: 9bbe680537dbf0bf672e46c97951bc77 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-12-06T11:35:00Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Fernanda Lisboa Martins - 2017.pdf: 4877141 bytes, checksum: 9bbe680537dbf0bf672e46c97951bc77 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2017-09-22 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Goiás - FAPEG / This work compared the efficiency of removing the 17-α-ethynylestradiol (EE2) through advanced oxidative processes (POA) and granular activated carbon adsorption (CAG). EE2 is a synthetic female hormone common in domestic sewage and effluent from pharmaceutical industries. This hormone is a type of emerging pollutant that causes endocrine disruption in living beings even in concentrations of nanograms order. The EE2 removal was analyzed in a prototype of a 10 L reactor, with upward flow CAG fluidized bed, using four lamps emitting ultraviolet radiation, with batch time of 2 hours in each process. Photolysis showed 5% of efficiency, while photocatalysis removed 87% of EE2. The adsorption processes in CAG and titanium dioxide immobilized at CAG removed 82 and 89%, respectively. / Este trabalho comparou a eficiência de remoção de 17-α-etinilestradiol (EE2) por meio de processos oxidativos avançados (POA) e adsorção em carvão ativado granular (CAG). O EE2 é um hormônio feminino sintético comum no esgoto doméstico e no efluente de indústrias farmacêuticas. Esse hormônio é um tipo de poluente emergente que causa desregulação endócrina nos seres vivos mesmo em concentrações da ordem de nanogramas. Então foi analisada a remoção do EE2 em um protótipo de reator de 10 L, com leito fluidizado de CAG, de fluxo ascendente, utilizando quatro lâmpadas que emitem radiação ultravioleta, com tempo de batelada de 2 horas, cada processo. A fotólise apresentou 5% de eficiência, enquanto a fotocatálise removeu 87% de EE2, e os processos de adsorção em CAG e em dióxido de titânio imobilizado em CAG removera, 82 e 89%, respectivamente.

Made available in DSpace on 2016-08-19T12:56:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao Charles.pdf: 1084037 bytes, checksum: c0b51053c8b5238fee81d3c52d6c8a59 (MD5) Previous issue date: 2013-11-26 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Activated carbon was produced from the water hyacinth (CAA) by impregnation with ZnCl₂ (1:2), followed by pyrolysis at 700 °C, under N₂, and presented a surface area of 640.4 m²gˉ¹. We ve done kinetics tests, equilibrium and thermodynamics tests, and also tests to verify the influence of pH, temperature and initial concentration on adsorption process, using the following phenolic compounds: fenol, o cresol and m cresol. The pHzpc value of CAA was estimated at 5.4. Kinetic studies were performed at pH 10 due to the greater efficiency of removal of phenolic compounds. The kinetic models of pseudo-first and second orders were applied at temperatures 10, 25, 35 and 45°C, and the second order model (R² ≥ 0.94) was that best modeled the experimental data. The adsorption isotherms were obtained by varying the phenolic compounds concentration in the range from 150 to 1000 mg Lˉ¹. The Freundlich and Langmuir adsorption isotherms models have been applied to fit the experimental data, and the Freundlich model was the best one. The maximum quantity adsorbed of each compound, obtained from Langmuir, at 45 oC followed the order: fenol (163.7 mg gˉ¹) > o-cresol (142.3 mg gˉ¹) > m-cresol (130.2 mg gˉ¹). The thermodynamic parameters confirmed the spontaneity of the adsorptive processes, which are endothermic, but with increasing entropy. / Carvão ativado foi produzido a partir de aguapé (CCA) por impregnação com ZnCl₂ (1:2), seguida por pirólise a 700 °C, sob N₂, e apresentou área superficial de 640,4 m²gˉ¹. Foram realizados testes cinéticos, de equilíbrio e termodinâmicos, além de testes para verificar a influência de pH, temperatura e concentração inicial no processo de adsorção, utilizando os seguintes compostos fenólicos: fenol, o cresol e m cresol. O valor do pHpcz do CAA foi estimado em 5,4. Os estudos cinéticos foram realizados em pH 10, devido a maior eficiência de remoção dos adsorvatos. Os modelos cinéticos de pseudo-primeira ordem, segunda ordem e Elovich foram aplicados nas temperaturas 10, 25, 35 e 45 ºC, sendo o modelo de segunda ordem (R² ≥ 0,94) o que melhor representou os dados experimentais. As isotermas de adsorções foram obtidas variando-se a concentração dos compostos fenólicos na faixa de 150 a 1000 mg Lˉ¹. Os modelos isotérmicos de Freundlich e Langmuir foram aplicados na avaliação dos resultados experimentais, sendo o modelo proposto por Freundlich o que mais se aproximou dos resultados experimentais. A quantidade máxima adsorvida de cada composto, obtida a partir de Langmuir, na temperatura de 45 ºC seguiu a ordem: fenol (163,7 mg gˉ¹) > o-cresol (142,3 mg gˉ¹) > m-cresol (130,2 mg gˉ¹). Os parâmetros termodinâmicos confirmaram a espontaneidade dos processos de adsorção, os quais se apresentaram endotérmicos, mas com aumento de entropia.

O interesse na remoção de material orgânico no tratamento de águas de abastecimento surgiu em decorrência do aumento na poluição dos mananciais, da descoberta de novas doenças de veiculação hídrica e do melhor conhecimento das propriedades mutagênicas e carcinogênicas de poluentes orgânicos, entre eles os agroquímicos. Na presente pesquisa foi estudada a seqüência de processos de tratamento: pré-filtração; pré-oxidação com ozônio e ozônio associado ao peróxido de hidrogênio e filtração lenta com leito de areia e leito de carvão ativado granular. Para concentração de atrazina no afluente entre 2,2 e 110,3 µg/L o filtro lento de areia com camada intermediária de carvão ativado granular apresentou para a condição de não utilização de pré-oxidação valores para atrazina no efluente inferiores a 2,0 µg/L e para dose de ozônio entre 0,9 e 3,7 mg/L e para relação de peróxido de hidrogênio entre 0,1 e 1,1 valores para atrazina inferiores a 0,1 µg/L. O sistema de tratamento com pré-filtração, pré-oxidação com ozônio e ozônio associado ao peróxido de hidrogênio seguido da filtração lenta com camada intermediária de carvão ativado granular, mostrou-se eficiente na remoção de atrazina para concentrações inferiores a 0,1 µg/L. / The interest in removing organic matter in supplying waters treatment processes emerged from the increasing levels of water pollution worldwide, the discovery of new water-born diseases and of a better knowledge of mutating (mutagenic) and carcinogenic features of organic pollutants, including the pesticides. The two sequential arrangements for the water treatment process considered in this research were: 1) pre-filtration, slow sand filtration and granular activated carbon filtration; and 2) pre-filtration, pre-oxidation with ozone and ozone associated to hydrogen peroxide, slow sand filtration and granular activated carbon filtration. For concentrations of atrazine between 2.2 and 110.3 µg/L in the affluent, its concentration in the effluent was lower than 2.0 µg/L for the first arrangement, and lower than 01 µg/L for the second one, in this case for consumed doses of ozone between 0.9 and 3.7 mg/L and ratio H2O2/O3 between 0.1 and 1.1. The treatment system used composed of pre-filtration, pre-oxidation with ozone and ozone associated to hydrogen peroxide followed by the slow filtration, with an intermediate layer of granular activated carbon, was found efficient in reducing atrazine to levels inferior to 0.1 µg/L.

The discharge of effluents without proper treatment, in water bodies has been one of the main environmental problems in aquatic systems. Macronutrients launched, such as nitrogen can cause the effect known as eutrophication leading to deterioration of the receiving body, smell, dissolved oxygen reduction, etc. Therefore, it is necessary to the viability of alternative processes to minimize the impact on the environment. Among them we can highlight the adsorption. In this work was up to evaluate the potential of ammonia nitrogen removal of Typha domingensis (Taboa) and activated carbon adsorption process by using synthetic wastewater produced from ammonia chloride solution (NH4Cl). Were used as adsorbents activated carbon, shoot and rhizome the Typha sp. The adsorption experiments were carried out in Wagner shaker with NH4 concentrations of 80, 160, 250 and 350 mg/L; solid sorbent concentration of 4 and 8 g/l and the residence time of 15, 30, 45, 60, 75, 90, 105 and 120 min., stirred at a speed of 15 rpm at a temperature 20±2 °C. The initial and resulting concentration was determined by spectrophotometry UV-VIS technique the method Nessler described in Vogel 1991. Was determined specific area and apparent density of the materials. The adsorption isotherms were generated in the models of Langmuir and Freundlich. The values found for specific surface area activated carbon, leaf, root and bagasse were 1357, 8270, 6708 and 10613 m²/g respectively. The resulting values of bulk density for activated carbon, leaf, root and bagasse were 0.885; 0.15; 0.27 and 0.24 g/cm³ respectively. There was little variation in the final concentration of ammonia in relation to the contact time for both materials. Leaf, root and bagasse showed no removal of ammonia at low concentrations (80 and 160 mg/L), so increasing the final concentration of the solution being added to the mass of 8 g/l. Positive results were found in concentrations of 250 and 350 mg/L, with a mean removal the 6 % for the materials. The activated carbon had removed 14 % at a concentration of 80 mg/L weight 4 g/l. The ammonia removal is greater with increasing the amount of activated carbon (8 g/L), since the plant largest removals was the mass 4 g/l of adsorbent. The removal efficiency is small for the temperature used in the experiments (20°C) and improves over the course of increasing contact time. The Freundlich model was the best fit for the activated carbon in the masses of 4 and 8 g/L, resulting correlation coefficient R² = 0.8702 and R² = 0.8936, respectively. However, the activated carbon can be used as an adsorbent for the removal of ammonia in domestic wastewater. The plant did not show satisfactory results ammonia removal at lower concentrations and is not suitable for use in sewage treatment. / O lançamento de efluentes, sem o devido tratamento, em corpos hídricos tem sido um dos principais problemas ambientais dos sistemas aquáticos. Os macronutrientes lançados, como o nitrogênio pode causar o efeito conhecido como eutrofização levando a deterioração do corpo receptor, odor, redução de oxigênio dissolvido, etc. Diante disso, faz-se necessário a viabilização de processos alternativos visando minimizar o impacto no meio ambiente. Entre eles pode-se destacar a adsorção. Neste trabalho teve-se como objetivo avaliar o potencial de remoção de nitrogênio amoniacal da Typha domingensis (Taboa) e do carvão ativado, por processo de adsorção, utilizando solução de cloreto de amônia (NH4Cl). Foram utilizados como adsorventes o carvão ativado, a parte aérea e o rizoma raízes da Typha sp. Os ensaios de adsorção foram realizados no agitador de Wagner com as concentrações de NH4 de 80, 160, 250 e 350 mg/L; concentração de sólido sorvente de 4 e 8 g/L e tempo de residência de 15, 30, 45, 60, 75, 90, 105 e 120 min., sob agitação com velocidade de 15 rpm, e temperatura de 20±2°C. A concentração inicial e resultante foi determinada pela técnica de espectrofotometria UV-VIS, pelo método de Nessler. Foi determinada a área específica e densidade aparente dos materiais. Foram geradas as isotermas de adsorção nos modelos de Langmuir e Freundlich. Os valores encontrados de área superficial específica para o carvão ativado, folha, raiz e bagaço foram de 1357, 8270, 6708 e 10613 m²/g respectivamente. Os valores resultantes de densidade aparente para carvão ativado, folha, raiz e bagaço foram 0,885; 0,15; 0,27 e 0,24 g/cm³ respectivamente. Houve pouca variação da concentração final de amônia em relação ao tempo de contato para ambos os materiais. Folha, raiz e bagaço não apresentaram remoção de amônia nas menores concentrações (80 e 160 mg/L) e, sim aumento da concentração final da solução, sendo maior para a massa de 8 g/L. Resultados positivos para estes materiais foram encontrados nas concentrações de 250 e 350 mg/L, apresentando remoção média de 6% para os materiais. O carvão ativado apresentou remoção de 14% na concentração de 80 mg/L com massa de 4 g/L. A remoção de amônia é maior com o aumento da quantidade de carvão ativado (8 g/L), já na planta as maiores remoções foram na massa de 4 g/L de adsorvente. A eficiência de remoção é pequena para a temperatura utilizada nos experimentos (20°C) e melhora com o decorrer do aumento do tempo de contato. O modelo de Freundlich foi o que melhor se ajustou para o carvão ativado nas massas de 4 e 8 g/L, obtendo coeficiente de correlação R² = 0,8702 e R² = 0,8936, respectivamente. Contudo, o carvão ativado pode ser utilizado como adsorvente na remoção de nitrogênio amoniacal em esgoto doméstico. A planta não mostrou resultados satisfatórios de remoção de amônia nas concentrações mais baixas, não sendo indicada para uso em tratamento de esgoto doméstico.

Submitted by Nadir Basilio (nadirsb@uninove.br) on 2016-05-19T14:48:16Z No. of bitstreams: 1 Alexandre Botelho de Abreu Sampaio.pdf: 1511081 bytes, checksum: 0c16332d21fef3838342a4bf3977e18e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-19T14:48:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Alexandre Botelho de Abreu Sampaio.pdf: 1511081 bytes, checksum: 0c16332d21fef3838342a4bf3977e18e (MD5) Previous issue date: 2014-12-17 / The bone defects are caused by several factors and the repair process can be slow, where inflammatory and proliferative phases of remodeling of this tissue are extremely important for the quality of the repair. There are several therapies where the main is the surgery and in this case, the use of bone substitutes can be indicated. However the repair process may require assistance. Thus, the use of activated charcoal as bone substitute when the implementation of low-power laser to aid bone repair can be an alternative to these problems. The aim of this study was to verify the use of activated carbon as bone substitute and the interaction with the laser in the process of bone repair in rat tibias, assessing biochemical, histological and biomechanical changes. Material and methods: male wistar rats, 35 were used between 150 g to 200 g, with 3 months of age. The animals were anesthetized with ketamine hydrochloride and Association (90mg/Kg and 10mg/Kg, IP). Once anesthetized, the animals were put on surgical table, the skin was dissected and were made monocortical bone defects in the central region of the right tibia of mice. Immediately after surgery the rats were randomized and divided into the following groups: control (CTL), untreated Injury (NT), Lesion treated with activated carbon (CA), Lesion treated with association of activated carbon and laser 830nm, 6J-100mW (CA+L) and injury treated with Hydroxyapatite (HA). After 28 days the animals were euthanized with overdose of the same anesthetic, blood was collected and the tibia was taken for biochemical, histological and biomechanical analysis. Results: the NT group reduction in bending forces and histological changes related to disorganization of the tissue. The groups showed no CA+L and HA improves mechanical properties, however, the CA+L group presented histological aspects of improvement. Only the CA group presented better flexion forces, related with improvement of histological aspects and reduced levels of alkaline phosphatase. The NT groups, CA+L and HA presented high alkaline phosphatase levels. Conclusion: the use of activated carbon seems to improve the bone repair induced in this study. The laser association with activated carbon showed no improvement of biomechanical properties in spite of the histological results have a better aspect. / Os defeitos ósseos são causados por diversos fatores e o processo de reparo pode ser lento, onde as fases inflamatória, proliferativa e de remodelação deste tecido são extremamente importantes para a qualidade do reparo. Existem diversas terapias onde a principal é a cirúrgica e neste caso, o uso de substitutos ósseos pode ser indicado. No entanto o processo de reparo pode necessitar de auxilio. Assim, a utilização do carvão ativado como substituto ósseo quando a aplicação do laser de baixa potência para auxilio do reparo ósseo pode ser uma alternativa para estes problemas. O objetivo deste trabalho foi verificar a utilização do carvão ativado como substituto ósseo e a interação deste com a laserterapia, no processo de reparo ósseo em tíbias de ratos, avaliando alterações histológicas, bioquímicas e biomecânicas. Material e Métodos: Foram utilizados 35 ratos wistar, entre 150g à 200g, com 3 meses de idade. Os animais foram anestesiados com associação de cloridrato de quetamina e (90mg/Kg e 10mg/Kg, IP). Depois de anestesiados, os animais foram colocados em mesa cirúrgica, a pele foi dissecada e foram confeccionados defeitos ósseos monocorticais na região central da tíbia direita dos ratos. Imediatamente após a cirurgia os ratos foram randomizados e divididos nos seguintes grupos: Controle (CTL), Lesão não tratado (NT), Lesão tratado com carvão ativado (CA), Lesão tratado com associação do carvão ativo e laser 830nm, 6J – 100mW (CA+L) e lesão tratado com Hidroxiapatita (HA). Após 28 dias os animais foram eutanasiados com hiperdosagem do mesmo anestésico, o sangue foi coletado e a tíbia foi retirada para análises histológicas, bioquímicas e biomecânicas. Resultados: O grupo NT apresentou redução nas forças de flexão e alterações histológicas relacionadas a desorganização do tecido. Os grupos HA e CA+L não apresentaram melhora das propriedades mecânicas, porém, o grupo CA+L apresentou melhora dos aspectos histológicos. Somente o grupo CA apresentou melhora das forças de flexão, relacionado com melhora dos aspectos histológicos e redução dos níveis de fosfatase alcalina. Os grupos NT, CA+L e HA apresentaram níveis de fosfatase alcalina elevados. Conclusão: A utilização de carvão ativado parece melhorar o reparo ósseo induzido neste estudo. A associação do laser com o carvão ativado não apresentou melhora das propriedades biomecânicas apesar dos resultados histológicos apresentarem um aspecto melhor.