Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Water hyacinth (Eichhornia crassipes) is an invasive aquatic weed whose main characteristic is its high growth rate. The methods applied to control this plant have high cost and waste generation. Using the water hyacinth as an adsorbent for remediation of metals is a viable and eco-friendly application. In this work, a magnetic hybrid adsorbent matrix (AGMG) was synthesized utilizing water hyacinth (Eichhornia crassipes) biomass to compose an organic phase, and its adsorption efficiency was compared to the adsorption efficiency of in natura (AGIN) water hyacinth and its biochar (BIO) in the remediation of metals in water. The adsorbents were characterized by infrared spectroscopy, confirming the presence of hydroxyl groups and carboxylates, with bands that are typical of cellulose, hemicellulose and lignin, structures found in AGIN and BIO. The AGMG spectrum presented the bands previously described and new bands in the region of 513 cm-1, characteristic of the Fe-O bond of CoFeO4, confirming the formation of a magnetic hybrid. The essays on the influence of pH on the remediation of copper, zinc, nickel and cobalt presented higher percentages of removal in the range of pH 4-5 for all adsorbents, and the following crescent order of removal efficiency AGIN<AGMG<BIO for all metals. The kinetic studies showed fast kinetics for the three adsorbents and the metals under study with a removal rate of more than 50% in the first 5 minutes. The kinetic data were adjusted to the pseudo-second order model, with correlation coefficients higher than 0,99 for the three materials. The AGMG was prominent among the other adsorbents because its adsorption capacity is high and its separation from the aqueous medium is more feasible. The isotherm data for the AGMG were adjusted to the Langmuir model, showing a good linear correlation in the concentration range studied (5-250 mg g-1), with correlation coefficient r2 between 0,9973-0,9999. The values of the calculated maximum capacity of AGMG (qmax) were 18,3 mg g-1 Cu (II), 10,1 mg g-1 Zn (II) and 7,33 mg-1 Ni (II). The percentage of removal in the different mixed solutions by the adsorbent AGMG followed this order of selectivity, Cu>Zn>Ni, copper as a highlight, > 84% removal in all evaluated mixed solutions. The AGMG was reused in four cycles of adsorption in mixed solution, without using a desorption process, and the efficiency varied according to the metal. The adsorption of copper remained high in all cycles, with 77% removal in the first cycle and 72% in the fourth cycle. For zinc and nickel, the removal decreased with each cycle, and in the third cycle there was no more nickel removal. The saturated with metals AGMG residues (AGMG-sat) showed high catalytic activities in the reduction of 4- nitrophenol to 4-aminophenol. The residues were reused in ten reduction cycles and the conversion rate in the cycles ranged from 88,9 to 100%, with short periods of time (21-26 s). / Aguapé (Eichhornia crassipes) é uma planta daninha aquática invasora cuja principal característica é sua alta taxa de crescimento. Os métodos aplicados para o controle dessas plantas possuem alto custo e geração de resíduos. Uma aplicação viável e eco-amigável é utilizá-la como adsorvente para a remediação de metais. Neste trabalho foi efetuada a síntese de uma matriz adsorvente híbrida magnética (AGMG) utilizando a biomassa aguapé (Eichhornia crassipes), para compor a fase orgânica, e comparou sua eficiência adsortiva com a aguapé in natura (AGIN) e seu biocarvão (BIO), na remediação de metais em água. Os adsorventes foram caracterizados por espectroscopia de infravermelho, que confirmou a presença de grupos hidroxilas e carboxilatos, com bandas típicas da celulose, hemicelulose e lignina, estruturas essas encontradas no AGIN e BIO. O espectro do AGMG apresentou as bandas descritas anteriormente e novas bandas na região de 513 cm-1, característica da ligação Fe-O da CoFeO4, confirmando a formação do híbrido magnético. Os ensaios da influência do pH na remediação do cobre, zinco, níquel e cobalto mostraram maiores porcentagens de remoção na faixa de pH 4-5, para todos os adsorventes, podendo estabelecer a seguinte ordem crescente de eficiência de remoção AGIN<AGMG<BIO para todos os metais. O estudo cinético evidenciou uma cinética rápida para os três adsorventes e os metais em estudo com uma taxa de remoção superior a 50% nos primeiros 5 minutos. Os dados cinéticos ajustaram-se ao modelo de pseudo-segunda ordem, com coeficientes de correlação superiores a 0,99 para os três materiais. O AGMG destacou-se entre os demais adsorventes devido sua alta capacidade de adsorção e de ser mais viável sua separação do meio aquoso. Os dados das isotermas para o AGMG ajustaram-se ao modelo de Langmuir, apresentando boa correlação linear na faixa de concentração estudada (5-250 mg g-1), com coeficiente de correlação r2 entre 0,9973-0,9999. Os valores de capacidade máxima do AGMG calculada (qmax) foram de 18,3 mg g-1 Cu(II), 10,1 mg g-1 Zn(II) e 7,33 mg -1 Ni(II). A porcentagem de remoção nas diferentes soluções mistas pelo adsorvente AGMG seguiu a ordem de seletividade, Cu>Zn>Ni, com destaque para o cobre >84% de remoção em todas as soluções mistas avaliadas. O AGMG foi reutilizado em quatro ciclos de adsorção em solução mista, sem utilização de processo de dessorção, e a eficiência variou de acordo com o metal. A adsorção para o cobre permaneceu elevada em todos os ciclos, com 77% de remoção no primeiro ciclo e 72% no quarto ciclo. Para o zinco e níquel, a remoção diminuiu a cada ciclo, sendo que no terceiro ciclo não houve mais remoção de níquel. Os resíduos do AGMG saturados com metais (AGMG-sat) apresentaram altas atividades catalíticas na redução do 4-nitrofenol a 4-aminofenol. Os resíduos foram reutilizados em dez ciclos de redução e a taxa de conversão nos ciclos variou de 88,9-100%, com curtos tempos (21-26 s). / São Cristóvão, SE

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The oil and gas industry produces huge amounts of produced water (PW), a complex effluent. This product is one of the main constituents of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH), which exhibit high toxicity. Therefore, this study aims at developing and validating a method for determining PAH (Benz(a)anthracene, Benzo(b)fluoranthene, Benzo(k)fluoranthene, Benzo(a)pyrene, and Dibenzo (a,h)anthracene) in PW by using magnetic solid phase extraction (MSPE) and high-performance liquid chromatography with fluorescence detector. We synthesized three new adsorbents: FeCt (with ferric chloride and water rich in natural organic matter); FeCc (with ferric chloride, distilled water, and coconut husk), and FeSt (with ferric sulfate and water rich in natural organic matter). The x-ray diffraction and infrared spectroscopy confirmed obtaining the hybrid materials. The best extraction conditions were obtained by using ultrasonic cleaning as a mixing mechanism with time set to 2.5 minutes for adsorption and 2.5 minutes for desorption, using 10 mL of ethyl acetate as an extractor and 20 mg of hybrid FeSt; the values of PAH recovery varied from 84.3 to 92.3 %. The capacity of reusing the material was assessed and the results exhibited a great recovery with up to 4 cycles of adsorption/desorption. The methodology we propose was applied to two PW samples. The recovery values for samples PWW1 (produced water at well 1) enriched with 100μg L-1 were of 81 – 104%, without the presence of B(a)P standard. As for the PAH concentrations in the sample, they varied from 0.63 to 1.66 μg L-1 for PWW1 from 0.54 to 1.62 μg L-1 for PWW2 (produced water at well 2). The validation of the method was performed for the following parameters: linearity, which exhibits a correlation coefficient (r) above 0.9943 within the interval of 0.5 - 25 μg L-1 ; accuracy and precision, with recovery values between 98.2 – 108.9 %, and coefficient of variation 0.64 – 6.72 % for the concentration levels of 3.8 and 15 μg L-1 (n=3), respectively. LODs varied from 0.012 and 0.02 μg L-1 and LOQs, from 0.036 to 0.06 μg L-1. / A indústria de petróleo e gás produz grandes quantidades de água produzida (AP), que é um efluente complexo, sendo que um dos seus principais constituintes são os Hidrocarbonetos Policíclicos Aromáticos (HPA), os quais apresentam elevada toxicidade. Assim, o presente trabalho tem por objetivo desenvolver e validar um método de determinação de HPA (Benzo(a)Antraceno, Benzo(b)Fluoranteno, Benzo(k)Fluoranteno, Benzo(a)Pireno e Dibenzo(ah)Antraceno) em AP utilizando a extração em fase sólida magnética (MSPE) e cromatografia líquida de alta eficiência com detector de fluorescência. Foram sintetizados três novos adsorventes FeCt (com cloreto férrico e água com alto teor de MON), FeCc (com cloreto férrico, água destilada e bagaço de coco) e FeSt (com sulfato férrico e água com alto teor de MON). A difração de raios X e a espectroscopia de infravermelho confirmaram a obtenção dos materiais híbridos. As melhores condições de extração foram obtidas em banho de ultrassom como mecanismo de agitação, com tempo estipulado em 2,5 min para a adsorção e 2,5 min para a dessorção, utilizando 10 mL de acetato de etila como extrator e 20 mg do híbrido FeSt. Os valores de recuperação dos HPA variaram de 84,3 – 92,3 %. A capacidade de reutilização do material foi avaliada e os resultados apresentaram ótima recuperação com até 4 ciclos de adsorção/dessorção. A metodologia proposta foi aplicada em duas amostras de AP e os valores de recuperação para a amostra de APP1 (água produzida poço 1), enriquecida com 100 μg L-1, foram de 81 – 104 %, sem a presença do padrão do B(a)P, e a concentração dos HPA na amostra variou de 0,63 – 1,66 μg L-1 para o APP1, e de 0,54 – 1,62 μg L-1 para o APP2 (água produzida poço 2). A validação do método foi realizada para os parâmetros: linearidade, com o coeficiente de correlação (r) acima de 0,9943 no intervalo de 0,5 - 25 μg L-1; exatidão e precisão, com valores de recuperação entre 98,2 - 108,9 % e coeficiente de variação 0,64 - 6,72 % para os níveis de concentração 3, 8 e 15 μg L-1 (n=3), respectivamente. Os limites de detecção (LD) variaram entre 0,012 a 0,02 μg L-1 e os limites de quantificação (LQ) entre 0,036 a 0,06 μg L-1. / São Cristóvão, SE