A cafeína é um poluente emergente, caracterizado por ser persistente e de difícil remoção através de tratamentos convencionais. Tal poluente pode ser encontrado em estações de tratamento de esgoto, em águas subterrâneas, em água potável e em solos. A literatura retrata que processos oxidativos avançados como Fenton e foto-Fenton são eficientes para a degradação de cafeína, visto que oxidam totalmente o composto. Tendo em vista tais considerações, o objetivo geral deste trabalho foi avaliar a eficiência de degradação e mineralização da cafeína por meio dos processos oxidativos avançados Fenton e foto-Fenton em escala laboratorial. A análise da relação entre a degradação de cafeína e as concentrações iniciais dos reagentes Fenton (Fe2+ e H2O2), a intensidade de radiação ultravioleta e o tempo de reação foi realizada através da aplicação de um planejamento de experimentos de metodologia de superfície de resposta. Os ensaios foram conduzidos em meio reacional ácido (pH = 3,0  0,1), temperatura ambiente, concentração inicial de cafeína de 20 mg.L-1, e em condições variáveis dos reagentes Fenton (concentrações iniciais de Fe2+ de 2 mg.L-1, 6,0 mg.L-1 e 10 mg.L-1; concentrações iniciais de H2O2 de 50 mg.L-1, 325 mg.L-1 e 600 mg.L-1), da radiação UV (0 W, 48W e 96 W) e do tempo de reação (0, 30 e 60 minutos). Os resultados indicaram que o processo Fenton não é eficiente na remoção de cafeína (degradação de 9,3% e mineralização de 9,0%), diferentemente do processo foto-Fenton, no qual foi obtida a degradação de 85% e mineralização de 32%. A partir da metodologia de superfície de resposta, foi possível identificar que as melhores condições para realização do processo foto- Fenton para degradação de 20 mg.L-1 de cafeína são altas concentrações de Fe2+ (10 mg.L-1), baixas concentrações de H2O2 (50 mg.L-1), aplicação de radiação UV de 96 W e tempo de reação de 30 minutos. A aplicação do processo oxidativo avançado foto-Fenton mostrou-se eficiente e promissora na degradação e mineralização de cafeína. / Caffeine is an emerging pollutant characterized due its persistence and difficulty to be removed by conventional treatment. The degradation of caffeine by Fenton and photo-Fenton processes was investigated at laboratory scale. The analysis of the relation between caffeine degradation and initial concentrations of the Fenton reagent (Fe2+ and H2O2), the intensity of ultraviolet radiation and the reaction time was performed by applying a methodology for planning experiments response surface. The tests were carried out under acid condition (pH 3.0 ± 0.1), at room temperature, with caffeine initial concentration of 20 mg.L-1, and under varying conditions of Fenton reagent (initial concentrations of Fe2+ 2 mg.L- 1, 6.0 mg.L-1 and 10 mg.L-1, initial concentrations of H2O2 50 mg.L-1, 325 mg.L-1 and 600 mg.L-1), UV radiation intensity (0 W, 48 W and 96 W), and reaction time (0, 30 and 60 minutes). Results indicated that the Fenton process is not efficient in removing caffeine (in the optimized conditions, degradation of 9, 3% and mineralization 9%), unlike the photo-Fenton process, in which the degradation of 85% and mineralization of 32% was obtained. From the response surface methodology was possible to identify the best conditions for carrying out the photo-Fenton process to 20 mg.L-1 of caffeine degradation are high concentrations of Fe2+ (10 mg.L-1), low concentrations H2O2 (50 mg.L-1), UV application of 96 W and reaction time of 30 minutes. The application of advanced oxidation process photo-Fenton showed to be efficient and promising in the degradation and mineralization of caffeine.

A cafeína é um poluente emergente, caracterizado por ser persistente e de difícil remoção através de tratamentos convencionais. Tal poluente pode ser encontrado em estações de tratamento de esgoto, em águas subterrâneas, em água potável e em solos. A literatura retrata que processos oxidativos avançados como Fenton e foto-Fenton são eficientes para a degradação de cafeína, visto que oxidam totalmente o composto. Tendo em vista tais considerações, o objetivo geral deste trabalho foi avaliar a eficiência de degradação e mineralização da cafeína por meio dos processos oxidativos avançados Fenton e foto-Fenton em escala laboratorial. A análise da relação entre a degradação de cafeína e as concentrações iniciais dos reagentes Fenton (Fe2+ e H2O2), a intensidade de radiação ultravioleta e o tempo de reação foi realizada através da aplicação de um planejamento de experimentos de metodologia de superfície de resposta. Os ensaios foram conduzidos em meio reacional ácido (pH = 3,0  0,1), temperatura ambiente, concentração inicial de cafeína de 20 mg.L-1, e em condições variáveis dos reagentes Fenton (concentrações iniciais de Fe2+ de 2 mg.L-1, 6,0 mg.L-1 e 10 mg.L-1; concentrações iniciais de H2O2 de 50 mg.L-1, 325 mg.L-1 e 600 mg.L-1), da radiação UV (0 W, 48W e 96 W) e do tempo de reação (0, 30 e 60 minutos). Os resultados indicaram que o processo Fenton não é eficiente na remoção de cafeína (degradação de 9,3% e mineralização de 9,0%), diferentemente do processo foto-Fenton, no qual foi obtida a degradação de 85% e mineralização de 32%. A partir da metodologia de superfície de resposta, foi possível identificar que as melhores condições para realização do processo foto- Fenton para degradação de 20 mg.L-1 de cafeína são altas concentrações de Fe2+ (10 mg.L-1), baixas concentrações de H2O2 (50 mg.L-1), aplicação de radiação UV de 96 W e tempo de reação de 30 minutos. A aplicação do processo oxidativo avançado foto-Fenton mostrou-se eficiente e promissora na degradação e mineralização de cafeína. / Caffeine is an emerging pollutant characterized due its persistence and difficulty to be removed by conventional treatment. The degradation of caffeine by Fenton and photo-Fenton processes was investigated at laboratory scale. The analysis of the relation between caffeine degradation and initial concentrations of the Fenton reagent (Fe2+ and H2O2), the intensity of ultraviolet radiation and the reaction time was performed by applying a methodology for planning experiments response surface. The tests were carried out under acid condition (pH 3.0 ± 0.1), at room temperature, with caffeine initial concentration of 20 mg.L-1, and under varying conditions of Fenton reagent (initial concentrations of Fe2+ 2 mg.L- 1, 6.0 mg.L-1 and 10 mg.L-1, initial concentrations of H2O2 50 mg.L-1, 325 mg.L-1 and 600 mg.L-1), UV radiation intensity (0 W, 48 W and 96 W), and reaction time (0, 30 and 60 minutes). Results indicated that the Fenton process is not efficient in removing caffeine (in the optimized conditions, degradation of 9, 3% and mineralization 9%), unlike the photo-Fenton process, in which the degradation of 85% and mineralization of 32% was obtained. From the response surface methodology was possible to identify the best conditions for carrying out the photo-Fenton process to 20 mg.L-1 of caffeine degradation are high concentrations of Fe2+ (10 mg.L-1), low concentrations H2O2 (50 mg.L-1), UV application of 96 W and reaction time of 30 minutes. The application of advanced oxidation process photo-Fenton showed to be efficient and promising in the degradation and mineralization of caffeine.

A cafeína é um poluente emergente, caracterizado por ser persistente e de difícil remoção através de tratamentos convencionais. Tal poluente pode ser encontrado em estações de tratamento de esgoto, em águas subterrâneas, em água potável e em solos. A literatura retrata que processos oxidativos avançados como Fenton e foto-Fenton são eficientes para a degradação de cafeína, visto que oxidam totalmente o composto. Tendo em vista tais considerações, o objetivo geral deste trabalho foi avaliar a eficiência de degradação e mineralização da cafeína por meio dos processos oxidativos avançados Fenton e foto-Fenton em escala laboratorial. A análise da relação entre a degradação de cafeína e as concentrações iniciais dos reagentes Fenton (Fe2+ e H2O2), a intensidade de radiação ultravioleta e o tempo de reação foi realizada através da aplicação de um planejamento de experimentos de metodologia de superfície de resposta. Os ensaios foram conduzidos em meio reacional ácido (pH = 3,0  0,1), temperatura ambiente, concentração inicial de cafeína de 20 mg.L-1, e em condições variáveis dos reagentes Fenton (concentrações iniciais de Fe2+ de 2 mg.L-1, 6,0 mg.L-1 e 10 mg.L-1; concentrações iniciais de H2O2 de 50 mg.L-1, 325 mg.L-1 e 600 mg.L-1), da radiação UV (0 W, 48W e 96 W) e do tempo de reação (0, 30 e 60 minutos). Os resultados indicaram que o processo Fenton não é eficiente na remoção de cafeína (degradação de 9,3% e mineralização de 9,0%), diferentemente do processo foto-Fenton, no qual foi obtida a degradação de 85% e mineralização de 32%. A partir da metodologia de superfície de resposta, foi possível identificar que as melhores condições para realização do processo foto- Fenton para degradação de 20 mg.L-1 de cafeína são altas concentrações de Fe2+ (10 mg.L-1), baixas concentrações de H2O2 (50 mg.L-1), aplicação de radiação UV de 96 W e tempo de reação de 30 minutos. A aplicação do processo oxidativo avançado foto-Fenton mostrou-se eficiente e promissora na degradação e mineralização de cafeína. / Caffeine is an emerging pollutant characterized due its persistence and difficulty to be removed by conventional treatment. The degradation of caffeine by Fenton and photo-Fenton processes was investigated at laboratory scale. The analysis of the relation between caffeine degradation and initial concentrations of the Fenton reagent (Fe2+ and H2O2), the intensity of ultraviolet radiation and the reaction time was performed by applying a methodology for planning experiments response surface. The tests were carried out under acid condition (pH 3.0 ± 0.1), at room temperature, with caffeine initial concentration of 20 mg.L-1, and under varying conditions of Fenton reagent (initial concentrations of Fe2+ 2 mg.L- 1, 6.0 mg.L-1 and 10 mg.L-1, initial concentrations of H2O2 50 mg.L-1, 325 mg.L-1 and 600 mg.L-1), UV radiation intensity (0 W, 48 W and 96 W), and reaction time (0, 30 and 60 minutes). Results indicated that the Fenton process is not efficient in removing caffeine (in the optimized conditions, degradation of 9, 3% and mineralization 9%), unlike the photo-Fenton process, in which the degradation of 85% and mineralization of 32% was obtained. From the response surface methodology was possible to identify the best conditions for carrying out the photo-Fenton process to 20 mg.L-1 of caffeine degradation are high concentrations of Fe2+ (10 mg.L-1), low concentrations H2O2 (50 mg.L-1), UV application of 96 W and reaction time of 30 minutes. The application of advanced oxidation process photo-Fenton showed to be efficient and promising in the degradation and mineralization of caffeine.

Os contaminantes de preocupação emergente são compostos químicos presentes numa variedade de produtos comerciais como medicamentos, produtos de higiene, retardantes de chama, surfactantes, dentre outros, podendo ser encontrados em ambientes naturais. Esses contaminantes não são usualmente monitorados ou ainda não possuem legislação regulatória correspondente, mas apresentam risco à saúde humana e ao meio ambiente. Dentre esses contaminantes de preocupação emergente, pode-se destacar o 2,4,6-Tribromofenol, um retardante de chama utilizado em dispositivos eletroeletrônicos. Esse retardante de chama apresenta persistência no ambiente, pode mimetizar alguns tipos de hormônios, também é biocumulativo e apresenta efeitos adversos sobre a saúde ambiental. Tratamentos convencionais de efluentes e água não são eficientes para degradação completa desses compostos. Com isso faz-se necessário o emprego de processos mais eficientes, como processos oxidativos e oxidativos avançados tais como a fotólise direta, fotocatálise heterogênea e a fotoeletrooxidação, tecnologias limpas que utilizam o elétron e o fóton como reagentes. Tais tecnologias têm sido propostas como opção para a degradação desses compostos, evitando assim a contaminação do solo, atmosfera e recursos hídricos Este trabalho foi realizado com uma solução contendo o retardante de chama 2,4,6-Tribromofenol, aplicando-se os processos de fotólise direta, fotocatálise heterogênea e fotoeletrooxidação. As amostras foram coletadas antes e após os processos oxidativos, caracterizadas por carbono orgânico total, espectroscopia de UV/Vis, pH, brometo total, fitotoxicidade e genotoxicidade, também foram avaliados os parâmetros de processo de cinética de degradação, consumo energético, fluência e voltametria cíclica. Verificou-se que a fotoeletrooxidação, de uma forma geral, foi o processo que apresentou os melhores resultados no tratamento do 2,4,6-Tribromofenol, seguido pela fotocatálise heterogênea e fotólise direta. O tempo de 140 min não foi suficiente para degradar e mineralizar todo o contaminante. Em termos de toxicidade a fotoeletrooxidação não apresentou sobprodutos tóxicos, entretanto a fotocatálise heterogênea e a fotólide direta, em algumas condições, demostraram intermediários fitotóxicos e ou genotóxicos. Neste contexto, o processo de fotoeletrooxidação torna-se uma opção na degradação do 2,4,6-Tribromofenol, evitando impacto sobre o meio ambiente. / Contaminants of merging concern are chemical compounds present in a variety of commercial products such as medicines, personal care products, flame retardants, surfactants, among others, can be found in the environment. These contaminants are usually not monitored or have no corresponding regulatory legislation, but present risk to human health and the environment. Contaminants of merging concern among these, we highlight the 2,4,6-Tribromofhenol, a flame retardant used in elestronic devices. This flame retardant presents persistence in the environment, can mimic some types of hormones, it is also bioaccumulative and has adverse effects on environmental health. Conventional sewage and water treatment are not effective for complete degradation of these compounds. So is necessary the use of more efficient processes, such as oxidative and advanced oxidative processes as well as direct photolysis, heterogeneous photocatalysis and photoelectrooxidation, clean technology using the electron and photon as reagents. Such technologies have been proposed as an option for the degradation of these compounds, thus avoiding the contamination of soil, air and water resources. This work was carried out using a solution containing the flame retardant 2,4,6-Tribromophenol, applying direct photolysis, heterogeneous photocatalysis and photoelectrooxidation processes. The samples were collected before and after the oxidative processes, characterized by total organic carbon, spectroscopy UV/Vis, pH, total bromide, genotoxicity and phytotoxicity, were also evaluated the parameters process such as energy consumption, fluence and cyclic voltammetry. The photoelectrooxidation, in general, is the process that showed the best results in the treatment of 2,4,6-Tribromophenol, followed by heterogeneous photocatalysis and DP. The reactions time of 140 minutes was not enough to degrade and mineralize the entire contaminant. In terms of toxicity photoelectrooxidation showed no toxic by-products, however the FH and direct photolysis in some conditions, demonstrated phytotoxic and or genotoxic intermediaries. In this context, the photoelectrooxidation process becomes an option in the degradation of 2,4,6-Tribromophenol, avoiding environmental impact.

SILVA, Juliana Monteiro da. Gerenciamento do resíduo da análise de nitrogênio amoniacal em águas de reservatório pelo método do fenato: otimização e tratamento. 2017. 101 f. Dissertação (Mestrado em Química)-Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2017. / Submitted by Jairo Viana (jairo@ufc.br) on 2017-06-05T18:24:07Z No. of bitstreams: 1 2017_dis_jmsilva.pdf: 3049515 bytes, checksum: 4bd496dfd02a689f47c64594140161b9 (MD5) / Approved for entry into archive by Jairo Viana (jairo@ufc.br) on 2017-06-05T18:24:18Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_dis_jmsilva.pdf: 3049515 bytes, checksum: 4bd496dfd02a689f47c64594140161b9 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-05T18:24:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_dis_jmsilva.pdf: 3049515 bytes, checksum: 4bd496dfd02a689f47c64594140161b9 (MD5) Previous issue date: 2017 / Ammoniacal nitrogen is an important parameter of the aquatic environment due to the proliferation of algae, which has in nitrogen a vital element for its growth that when in excess can lead the body of water to eutrophication. Its quantification is carried out worldwide by the fenate method, which produces a residue containing 3380 mg L-1 of phenol. In Brazil, CONAMA Resolution 430/2011 defines the release rate for effluents as 0.5 mg L-1 of total phenols. Thus, the objective of this work is to manage the residue of the ammoniacal nitrogen analysis, through optimization of the analysis methodology and the treatment of the residual origin, aiming at its proper disposal. For this purpose, the characterization of the residue was carried out initially, followed by the optimization of the analysis and the study of the degradation of the phenol contained in the residue by means of Advanced Oxidative Processes (AOP), being characterized by NMR1H, HPLC and phytotoxicity. In the optimization of the methodology, it was possible to reduce the phenol concentration in the residue to 122 mg L-1 (decrease of more than 96%). According to the legislation, the only one in which the remaining phenol concentration was obtained was to dispose of the residue in a suitable way, in the treatment of the optimized residue using a laboratory scale reactor through the reaction with H2O2/solar ([Phenol]/[H2O2] = 0.13, 4 hours of reaction and 4 additions of H2O2), whereby 0.31 mg L-1 phenol remaining (99.66% phenol removal) was obtained. NMR1H showed that there are only simple compounds remaining in the treatment, where the carbon is low electrophilic. By HPLC it was verified that there are presence of aromatic intermediates (hydroquinone and catechol). The phytotoxicity tests showed that there was a decrease in toxicity in the treatment process of the optimized residue (120 minutes), that is, there was an increase in the germination rate from 33.3% to 83.3%. However, at 300 minutes there was no germination, but this increase in toxicity is only due to the decrease in the pH of the medium, requiring a neutralization before disposal. / O nitrogênio amoniacal é um importante parâmetro de qualidade do meio aquático devido à proliferação de algas, que tem no nitrogênio um elemento vital para seu crescimento, as quais, quando em excesso pode levar o corpo d’água à eutrofização. Sua quantificação é feita, mundialmente, pelo método do fenato, que produz um resíduo contendo 3,38 g L-1 de fenol. No Brasil, a Resolução CONAMA 430/2011 define como padrão de lançamento para efluentes o teor de 0,5 mg L-1 de fenóis totais. Com isso, o objetivo do trabalho é gerenciar o resíduo da análise de nitrogênio amoniacal, através da otimização da metodologia de análise e o tratamento do resíduo oriundo, visando seu descarte adequado. Para tal fim foi realizado inicialmente a caracterização do resíduo, seguido da otimização da análise e o estudo da degradação do fenol contido no resíduo por meio de Processos Oxidativos Avançados (POA), sendo caracterizados por RMN1H, CLAE e fitotoxidade. Na otimização da metodologia foi possível reduzir a concentração de fenol no resíduo para 122 mg L-1 (diminuição de mais de 96%). Dos tratamentos estudados, o único em que foi obtida concentração de fenol remanescente sendo possível descartar o resíduo de forma adequada, segunda a legislação, foi no tratamento do resíduo utilizando um reator, em escala laboratorial, através da reação com H2O2/solar ([Fenol]/[H2O2] = 0,13, 4 horas de reação e 4 adições de H2O2), sendo obtido 0,31 mg L-1 de fenol remanescente (remoção de fenol de 99,66%). As análises por RMN1H mostraram que há apenas compostos simples remanescentes do tratamento, onde o carbono é pouco eletrofílico. Por CLAE foi verificado que há presença de intermediários aromáticos (hidroquinona e catecol). Os testes de fitotoxicidade mostraram que houve uma diminuição da toxicidade no processo de tratamento do resíduo otimizado (120 minutos), ou seja, houve um aumento na taxa de germinação de 33,3% para 83,3%. Entretanto, aos 300 minutos não houve germinação, porém este aumento da toxidade se dá apenas à diminuição do pH do meio, exigindo uma neutralização antes do descarte.

Os contaminantes de preocupação emergente são compostos químicos presentes numa variedade de produtos comerciais como medicamentos, produtos de higiene, retardantes de chama, surfactantes, dentre outros, podendo ser encontrados em ambientes naturais. Esses contaminantes não são usualmente monitorados ou ainda não possuem legislação regulatória correspondente, mas apresentam risco à saúde humana e ao meio ambiente. Dentre esses contaminantes de preocupação emergente, pode-se destacar o 2,4,6-Tribromofenol, um retardante de chama utilizado em dispositivos eletroeletrônicos. Esse retardante de chama apresenta persistência no ambiente, pode mimetizar alguns tipos de hormônios, também é biocumulativo e apresenta efeitos adversos sobre a saúde ambiental. Tratamentos convencionais de efluentes e água não são eficientes para degradação completa desses compostos. Com isso faz-se necessário o emprego de processos mais eficientes, como processos oxidativos e oxidativos avançados tais como a fotólise direta, fotocatálise heterogênea e a fotoeletrooxidação, tecnologias limpas que utilizam o elétron e o fóton como reagentes. Tais tecnologias têm sido propostas como opção para a degradação desses compostos, evitando assim a contaminação do solo, atmosfera e recursos hídricos Este trabalho foi realizado com uma solução contendo o retardante de chama 2,4,6-Tribromofenol, aplicando-se os processos de fotólise direta, fotocatálise heterogênea e fotoeletrooxidação. As amostras foram coletadas antes e após os processos oxidativos, caracterizadas por carbono orgânico total, espectroscopia de UV/Vis, pH, brometo total, fitotoxicidade e genotoxicidade, também foram avaliados os parâmetros de processo de cinética de degradação, consumo energético, fluência e voltametria cíclica. Verificou-se que a fotoeletrooxidação, de uma forma geral, foi o processo que apresentou os melhores resultados no tratamento do 2,4,6-Tribromofenol, seguido pela fotocatálise heterogênea e fotólise direta. O tempo de 140 min não foi suficiente para degradar e mineralizar todo o contaminante. Em termos de toxicidade a fotoeletrooxidação não apresentou sobprodutos tóxicos, entretanto a fotocatálise heterogênea e a fotólide direta, em algumas condições, demostraram intermediários fitotóxicos e ou genotóxicos. Neste contexto, o processo de fotoeletrooxidação torna-se uma opção na degradação do 2,4,6-Tribromofenol, evitando impacto sobre o meio ambiente. / Contaminants of merging concern are chemical compounds present in a variety of commercial products such as medicines, personal care products, flame retardants, surfactants, among others, can be found in the environment. These contaminants are usually not monitored or have no corresponding regulatory legislation, but present risk to human health and the environment. Contaminants of merging concern among these, we highlight the 2,4,6-Tribromofhenol, a flame retardant used in elestronic devices. This flame retardant presents persistence in the environment, can mimic some types of hormones, it is also bioaccumulative and has adverse effects on environmental health. Conventional sewage and water treatment are not effective for complete degradation of these compounds. So is necessary the use of more efficient processes, such as oxidative and advanced oxidative processes as well as direct photolysis, heterogeneous photocatalysis and photoelectrooxidation, clean technology using the electron and photon as reagents. Such technologies have been proposed as an option for the degradation of these compounds, thus avoiding the contamination of soil, air and water resources. This work was carried out using a solution containing the flame retardant 2,4,6-Tribromophenol, applying direct photolysis, heterogeneous photocatalysis and photoelectrooxidation processes. The samples were collected before and after the oxidative processes, characterized by total organic carbon, spectroscopy UV/Vis, pH, total bromide, genotoxicity and phytotoxicity, were also evaluated the parameters process such as energy consumption, fluence and cyclic voltammetry. The photoelectrooxidation, in general, is the process that showed the best results in the treatment of 2,4,6-Tribromophenol, followed by heterogeneous photocatalysis and DP. The reactions time of 140 minutes was not enough to degrade and mineralize the entire contaminant. In terms of toxicity photoelectrooxidation showed no toxic by-products, however the FH and direct photolysis in some conditions, demonstrated phytotoxic and or genotoxic intermediaries. In this context, the photoelectrooxidation process becomes an option in the degradation of 2,4,6-Tribromophenol, avoiding environmental impact.

Os contaminantes de preocupação emergente são compostos químicos presentes numa variedade de produtos comerciais como medicamentos, produtos de higiene, retardantes de chama, surfactantes, dentre outros, podendo ser encontrados em ambientes naturais. Esses contaminantes não são usualmente monitorados ou ainda não possuem legislação regulatória correspondente, mas apresentam risco à saúde humana e ao meio ambiente. Dentre esses contaminantes de preocupação emergente, pode-se destacar o 2,4,6-Tribromofenol, um retardante de chama utilizado em dispositivos eletroeletrônicos. Esse retardante de chama apresenta persistência no ambiente, pode mimetizar alguns tipos de hormônios, também é biocumulativo e apresenta efeitos adversos sobre a saúde ambiental. Tratamentos convencionais de efluentes e água não são eficientes para degradação completa desses compostos. Com isso faz-se necessário o emprego de processos mais eficientes, como processos oxidativos e oxidativos avançados tais como a fotólise direta, fotocatálise heterogênea e a fotoeletrooxidação, tecnologias limpas que utilizam o elétron e o fóton como reagentes. Tais tecnologias têm sido propostas como opção para a degradação desses compostos, evitando assim a contaminação do solo, atmosfera e recursos hídricos Este trabalho foi realizado com uma solução contendo o retardante de chama 2,4,6-Tribromofenol, aplicando-se os processos de fotólise direta, fotocatálise heterogênea e fotoeletrooxidação. As amostras foram coletadas antes e após os processos oxidativos, caracterizadas por carbono orgânico total, espectroscopia de UV/Vis, pH, brometo total, fitotoxicidade e genotoxicidade, também foram avaliados os parâmetros de processo de cinética de degradação, consumo energético, fluência e voltametria cíclica. Verificou-se que a fotoeletrooxidação, de uma forma geral, foi o processo que apresentou os melhores resultados no tratamento do 2,4,6-Tribromofenol, seguido pela fotocatálise heterogênea e fotólise direta. O tempo de 140 min não foi suficiente para degradar e mineralizar todo o contaminante. Em termos de toxicidade a fotoeletrooxidação não apresentou sobprodutos tóxicos, entretanto a fotocatálise heterogênea e a fotólide direta, em algumas condições, demostraram intermediários fitotóxicos e ou genotóxicos. Neste contexto, o processo de fotoeletrooxidação torna-se uma opção na degradação do 2,4,6-Tribromofenol, evitando impacto sobre o meio ambiente. / Contaminants of merging concern are chemical compounds present in a variety of commercial products such as medicines, personal care products, flame retardants, surfactants, among others, can be found in the environment. These contaminants are usually not monitored or have no corresponding regulatory legislation, but present risk to human health and the environment. Contaminants of merging concern among these, we highlight the 2,4,6-Tribromofhenol, a flame retardant used in elestronic devices. This flame retardant presents persistence in the environment, can mimic some types of hormones, it is also bioaccumulative and has adverse effects on environmental health. Conventional sewage and water treatment are not effective for complete degradation of these compounds. So is necessary the use of more efficient processes, such as oxidative and advanced oxidative processes as well as direct photolysis, heterogeneous photocatalysis and photoelectrooxidation, clean technology using the electron and photon as reagents. Such technologies have been proposed as an option for the degradation of these compounds, thus avoiding the contamination of soil, air and water resources. This work was carried out using a solution containing the flame retardant 2,4,6-Tribromophenol, applying direct photolysis, heterogeneous photocatalysis and photoelectrooxidation processes. The samples were collected before and after the oxidative processes, characterized by total organic carbon, spectroscopy UV/Vis, pH, total bromide, genotoxicity and phytotoxicity, were also evaluated the parameters process such as energy consumption, fluence and cyclic voltammetry. The photoelectrooxidation, in general, is the process that showed the best results in the treatment of 2,4,6-Tribromophenol, followed by heterogeneous photocatalysis and DP. The reactions time of 140 minutes was not enough to degrade and mineralize the entire contaminant. In terms of toxicity photoelectrooxidation showed no toxic by-products, however the FH and direct photolysis in some conditions, demonstrated phytotoxic and or genotoxic intermediaries. In this context, the photoelectrooxidation process becomes an option in the degradation of 2,4,6-Tribromophenol, avoiding environmental impact.

Made available in DSpace on 2014-06-12T18:01:53Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo120_1.pdf: 4032573 bytes, checksum: a9af6ac4684588cbaeb85c3a2acced19 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2010 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Os métodos usualmente empregados na desinfecção de águas contaminadas têm por vezes efeitos secundários indesejados. A cloração, a mais difundida forma de desinfecção, têm como subprodutos os trihalometanos, comprovadamente carcinogênicos. Nesse cenário, os processos alternativos de desinfecção têm desempenhado um papel de destaque. A desinfecção via processo combinado UVC/H2O2 é um exemplo dos chamados Processos Oxidativos Avançados (POA) que têm sido largamente estudados e empregados na inativação de bactérias. No presente trabalho realizaram-se estudos acerca da cinética de inativação da bactéria Pseudomonas aeruginosa via irradiação com luz UVC, contato direto com H2O2 e processo combinado UVC/H2O2 em águas sem turbidez e sem nutrientes. Foi utilizado um sistema composto de um fotorreator anular munido de uma lâmpada germicida acoplado em série com um tanque de reciclo com agitação mecânica em um circuito fechado. Foram empregados diversos modelos cinéticos para descrever a evolução da concentração de bactérias ativas. A eficiência alcançada utilizando-se irradiação com luz UVC foi em média 99,99% em um tempo de irradiação de 252 s. A taxa de inativação mostrou-se independente da concentração inicial de bactérias. O modelo cinético que melhor representou o processo foi o de Hom por possuir um termo associado à não-linearidade com relação ao tempo de irradiação. A eficiência alcançada utilizando-se H2O2 como agente oxidante e a taxa de inativação bacteriana dependeu diretamente da concentração inicial de H2O2, atingindo valores entre 54,85 e 94,87 % em um tempo de contato de 120 min. A baixa eficiência se deve a capacidade da Pseudomonas aeruginosa de produzir catalase. A enzima catalase se mostrou eficiente em inativar a ação do H2O2. Os modelos de Hom, Exponencial de Hom, dos Alvos Múltiplos e o dos Alvos Múltiplos Modificado representaram com boa aproximação os dados experimentais da inativação via H2O2, com uma pequena vantagem para o modelo dos Alvos Múltiplos Modificado. Todos estes modelos têm em comum um termo que representa a não-linearidade com relação ao tempo de contato. A eficiência alcançada utilizando-se o processo combinado UVC/H2O2 dependeu diretamente da concentração inicial de H2O2, atingindo valores entre 98,95 e 99,99 % em um tempo de irradiação de 252 s. O peróxido de hidrogênio teve uma influência negativa na inativação da bactéria devido a dois fatores: a) O H2O2 absorveu parte da energia incidente no espaço reacional na geração de radicais livres; b) A Pseudomonas aeruginosa é catalase-positiva, possuindo resistência à ação do H2O2 e dos radicais hidroxila. Não foi possível analisar a dependência da taxa de inativação em relação à concentração inicial de bactéria

NOGUEIRA, M. I. C. Tratamentos adsortivos e de oxidação avançada de fenol, 2-nitrofenol e 4-nitrofenol em solução aquosa. 2009. 148 f. Tese (Doutorado em Engenharia Civil: Saneamento Ambiental) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2009. / Submitted by Hohana Sanders (hohanasanders@hotmail.com) on 2016-04-28T13:31:07Z No. of bitstreams: 1 2009_tese_micnogueira.pdf: 6099563 bytes, checksum: 028ff259930aacbdd9146e16b42ebf1e (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-05-17T18:29:09Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2009_tese_micnogueira.pdf: 6099563 bytes, checksum: 028ff259930aacbdd9146e16b42ebf1e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-17T18:29:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2009_tese_micnogueira.pdf: 6099563 bytes, checksum: 028ff259930aacbdd9146e16b42ebf1e (MD5) Previous issue date: 2009-11-20 / In the present work the batch adsorption and advanced oxidation of phenol (F), 2-nitrophenol (2NF) and 4-nitrophenol (4NF) in aqueous phase has been studied. The adsorption experiments were conducted onto coconut shell powder (BIN), coconut shell powder treated with HCl 1.0M (BT) and coconut shell-based activated carbon (CA) obtained from carbonization at low temperature (250°C). Equilibrium and kinetic studies were carried out at temperatures of 28, 40 and 50ºC. Langmuir and Freundlich isotherms correlated well the equilibrium data, indicating the adsorption capacity (qmax) increased in the order: AC>>> BT> BIN. This behavior denotes an adsorption characterized by dispersive interactions between the -electrons of the graphitic carbon basal planes and those of the aromatic rings of the adsorbate, which is more intense when compared to the cellulose materials where are dominant the donor-acceptor complex formation between the oxygenated sites onto adsorbent and aromatic rings of phenol compounds. The best results of qmax in activated carbon and coconut shell powder treated with acid were obtained for the adsorption of 2-nitrophenol at room temperature (28ºC), corresponding to values of 17.1 and 1.39 mg/g, respectively. In all cases, the adsorption kinetics could be satisfactorily fitted by a pseudo-second order model. Advanced oxidation processes (AOP) were carried out for treatments such photolytic (UV), photochemical (UV/H2O2), Fenton (Fe2+/H2O2) and electrochemical oxidation with dimensionally stable anodes (DSA) type Ti/Ru0.3Ti0.7O2, Ti/Ru0.3Ti0.4Sn0.3O2 and Ti/Ru0,3Sn0,7O2. The Fenton and photoassisted tests were performed to optimized conditions of 1.0 mM of Fe2+ ions, 3.0 mM of H2O2 and radiation intensity (I0) of 64 mW/cm2. Particularly, electrocatalytic oxides were prepared by thermal decomposition of chloride precursors to 500oC until the formation of films with thickness constant of 2μm on titanium support. The characterization by EDX, SEM and Cyclic Voltammetry techniques showed a nearly stoichiometric composition, morphology type “cracked mud” and elevated overpotencial from oxygen evolution reaction (OER). Degradation efficiencies in photoassisted processes were particularly high (> 80%) while in the Fenton system this values ranged between 60 and 78%. The kinetic modelling using the equation of pseudo-first order adopted allowed a good fit of experimental data. The values of kinetic constant 1/ (min-1) at room temperature showed the following order: Fenton (8.16 min-1) > Photochemical (6.95 min-1) >> photolytic (1.98 min-1). In addition, studies using the electrocatalytic anodes at constant potential electrolysis of 2.0 V showed almost total degradation for the nitrophenols (> 93%) and moderate removal efficiencies for phenol (between 65 and 86%). In terms, considered the type of anode employed the electrooxidation efficiency at room temperature increase in the following order of reactivity: Ru0.3Ti0.7O2 > Ru0.3Ti0.4Sn0.3O2 > Ru0.3Sn0.7O2. Thus, the results confirm the applicability of adsorption and advanced oxidation processes as promising treatments in the remediation of aqueous systems containing phenol and nitrophenols / Neste trabalho foram realizados estudos de adsorção em batelada e de oxidação avançada para a remoção de fenol (F), 2-nitrofenol (2NF) e 4-nitrofenol (4NF) em solução aquosa. Nos estudos de adsorção foram empregados como adsorventes o pó de bagaço da casca de coco in natura (BIN), pó de bagaço in natura tratado com HCl 1,0 M (BT) e carvão ativado (CA) proveniente da carbonização a 250ºC do pó de bagaço tratado com ácido. Experimentos de equilíbrio e cinética de adsorção foram realizados nas temperaturas de 28, 40 e 50ºC. Isotermas de Langmuir e Freundlich correlacionaram bem os dados de equilíbrio, indicando capacidades de adsorção (qmáx) que aumentaram na ordem: CA >>> BT > BIN. Este comportamento denota uma adsorção caracterizada pelas interações entre os elétrons  dos anéis aromáticos e os elétrons  das camadas grafíticas do carvão, a qual é mais intensa que a verificada nos materiais celulósicos onde predomina a formação de complexos doador-receptor entre os sítios oxigenados localizados na superfície do adsorvente e o anel aromático dos compostos fenólicos. Os melhores resultados de qmáx em carvão ativado e pó de bagaço tratado com ácido foram obtidos para a adsorção de 2-nitrofenol à temperatura ambiente (28ºC), correspondentes aos valores de 17,1 e 1,39 mg/g, respectivamente. Do ponto de vista cinético o modelo de pseudo-segunda ordem apresentou melhor ajuste dos dados experimentais. Por outro lado, processos oxidativos avançados (POAs) das moléculas fenólicas foram conduzidos para os tratamentos fotolítico (UV), fotoquímico (UV/H2O2), Fenton (Fe2+/H2O2) e eletroquímico com anodos dimensionalmente estáveis (ADEs) de Ru0,3Ti0,7O2, Ru0,3Ti0,4Sn0,3O2 e Ru0,3Sn0,7O2. Os processos Fenton e fotoassistidos apresentaram condições ótimas nas concentrações de 1,0 mM em íons Fe2+e 3,0 mM em H2O2 e taxa de radiação (I0) de 64 mW/cm2. Os óxidos eletrocatalíticos foram preparados por termodecomposição de cloretos precursores a 500oC até a formação de filmes com 2,0 µm de espessura sobre um suporte de titânio. A caracterização pelas técnicas de EDX, MEV e Voltametria Cíclica mostrou composições praticamente estequiométricas, morfologia estrutural tipo cracked mud e elevado sobrepotencial para a reação de desprendimento de oxigênio (RDO). Estudos de oxidação para as moléculas fenólicas mostraram o 2-nitrofenol como a espécie mais oxidável e o fenol comum como a espécie menos reativa. As eficiências de degradação dos processos fotoassistidos foram particularmente elevadas (superiores a 80%) enquanto o sistema Fenton apresentou taxas de remoção entre 60 e 78%. A modelagem cinética segundo o modelo de pseudo-primeira ordem adotado permitiu um bom ajuste dos dados experimentais. Os valores da constante cinética 1/ (min-1) a 28ºC mostraram a seguinte ordem: Fenton (8,16 min-1) > fotoquímico (6,95 min-1) >> fotolítico (1,98 min-1). Em adição, estudos usando anodos eletrocatalíticos (ADEs) a potencial constante de eletrólise de 2,0 V mostraram degradações superiores a 93% para os nitrofenóis e entre 65 e 86% para o fenol. Em termos, considerado o tipo de ADE empregado, a eficiência de eletrooxidação à temperatura ambiente obedece a seguinte ordem de eficiência: Ru0,3Ti0,7O2 > Ru0,3Ti0,4Sn0,3O2 > Ru0,3Sn0,7O2. A análise espectroscópica para identificação de co-produtos indicou completa mineralização dos compostos fenólicos nos processos fotoquímico e eletroquímico, enquanto que nos processos Fenton e fotolítico foram detectados traços de produtos hidroxilados. Em geral, os resultados obtidos confirmam os processos adsortivos e oxidativos como tratamentos promissores para a despoluição de sistemas aquosos contendo fenóis e nitrofenóis

Submitted by CARLA YURI KISEN null (ckisen@gmail.com) on 2017-05-30T13:01:08Z No. of bitstreams: 1 Avaliação da Atividade Fotocatalítica de Filmes Multicamadas SnO2- Ag- TiO2.pdf: 2824190 bytes, checksum: ce3a223e5d2442257253bfd0e755ab32 (MD5) / Rejected by Luiz Galeffi (luizgaleffi@gmail.com), reason: Solicitamos que realize uma nova submissão seguindo a orientação abaixo: O arquivo submetido está sem a ficha catalográfica. A versão submetida por você é considerada a versão final da dissertação/tese, portanto não poderá ocorrer qualquer alteração em seu conteúdo após a aprovação. Corrija esta informação e realize uma nova submissão com o arquivo correto. Agradecemos a compreensão. on 2017-05-31T17:49:52Z (GMT) / Submitted by CARLA YURI KISEN null (ckisen@gmail.com) on 2017-05-31T18:56:40Z No. of bitstreams: 1 Avaliação da Atividade Fotocatalítica de Filmes Multicamadas SnO2 - Ag - TiO2...pdf: 2925426 bytes, checksum: b573f8f8f14a19a1ebb14353f5f72287 (MD5) / Approved for entry into archive by Luiz Galeffi (luizgaleffi@gmail.com) on 2017-05-31T19:21:13Z (GMT) No. of bitstreams: 1 kisen_cy_me_araiq.pdf: 2925426 bytes, checksum: b573f8f8f14a19a1ebb14353f5f72287 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-31T19:21:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 kisen_cy_me_araiq.pdf: 2925426 bytes, checksum: b573f8f8f14a19a1ebb14353f5f72287 (MD5) Previous issue date: 2017-05-18 / Neste trabalho foi realizado um estudo das propriedades fotocatalíticas de filmes multicamadas SnO2/Ag/TiO2 e SnO2/Ag/TiO2 dopado com Ag. A camada de TiO2 (sem e com dopagem de Ag) foi obtida pelo método Pechini. Os catalisadores foram preparados com diferentes percentagens de prata (0,0, 0,5 e 1,0%) e diferentes temperaturas de calcinação (500, 600 e 700°C). Foram caracterizados por microscopia eletrônica de varredura (FEG - SEM) com espectroscopia de dispersão de energia (EDS), difração de Raios X (DRX), espectroscopia de reflexão difusa (ERD), microscopia eletrônica de transmissão de alta resolução (HRTEM), área de superfície específica baseado no método BET, espectroscopia de fotoluminescência (PL) e espectroscopia de fotoelétrons de Raios X (XPS). A atividade fotocatalítica dos pós foi determinada por testes de descoloração do corante Rodamina-B. A solução contendo o corante e o catalisador, na concentração de 0,01 mmol L-1 e 0,1 g L-1, respectivamente, foi submetida a radiação com lâmpada germicida de 11 W por 120 minutos. Os testes de controle, para efeito de comparação, foram realizados com TiO2 anatase (marca Synth) e testes de fotólise. Nas imagens, obtidas por MEV, todas as composições de prata empregadas apresentaram morfologias semelhantes, a elevação da temperatura de calcinação leva a uma diminuição da porosidade e a geração de agregados de partículas (coalescência). Os difratogramas de Raios X indicam a influência da prata na geração de fases distintas de TiO2, durante a síntese dos catalisadores, estabilizando a fase anatase. As análises BET, HRTEM e refletância difusa indicaram um aumento na área de superfície do material, a prata na forma metálica e a redução do band gap do semicondutor com a adição de prata, respectivamente. Os espectros de PL indicam, com a dopagem, a criação de níveis intermediários no band gap e a diminuição dos defeitos do tipo vacâncias de oxigênio. Entre os catalisadores, o que apresentou maior atividade foi o TiO2 com 0,5% Ag e temperatura de calcinação de 500°C, com 100% de descoloração do corante em 60 minutos de radiação. Os filmes multicamadas foram produzidos por eletroforese para deposição de SnO2 e TiO2 e por Sputtering para deposição de Ag, passando por tratamento térmico a 450°C durante 1 hora Os filmes apresentaram alta atividade fotocatalitca, sendo que o filme SnO2/Ag/TiO2 dopado com Ag obteve 90% de descoloração da Rodamina-B em duas horas de radiação UV-C. / In this work, a study of photocatalytic properties of multi-layer films consisting of SnO2/Ag/TiO2 and SnO2/Ag/TiO2 doped with silver. The TiO2 layer (without and with Ag doping) was obtained by the Pechini method. The catalysts were prepared with different percentage of silver (0, 0,5 and 1,0 %) and different calcination temperatures (500, 600 and 700°C), characterized by field emission gun - scanning electron microscopy (FEG-SEM) with spectroscopy energy dispersive (EDS), X-ray diffraction (XRD), diffuse reflectance spectroscopy (ERD), high resolution transmission electron microscopy (HRTEM), specific surface area based on the BET method, Photoluminescence spectroscopy (PL) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS).The powders' photocatalytic activity was defined by Rhodamine-B discoloration test. The solution containing the dye and the catalyst, in the concentration of 0,01 mmol L-1 e 0,1 g L-1 respectively, were submitted to radiation with 11 W germicidal lamp for 120 minutes. The control tests, for comparison effects, were made with TiO2 anatase (Synth brand) and photolysis tests. In the images, obtained by SEM, all the silver compositions employed presented similar morphologies, the calcination temperature rise leads to a decreased porosity and the generation of particles clusters. The X-ray diffractograms indicates the doping influence in the generation of distinct TiO2 phases during the catalysts synthesis, stabilizing the anatase phase. The BET, HRTEM, ERD analysis showed an increase in the material's surface area, the silver in the metallic form and the reduction of the band gap of the semiconductor with the addition of silver, respectively. The PL spectra indicate the creation of intermediate levels in the band gap and the decrease of the oxygen vacancies defects with silver. Among the catalysts, what presented greater activity was the TiO2 with 0,5 % Ag and calcination temperature of 500°C, which degraded around 100 % in 60 minutes. The films were produced by electrophoresis process for SnO2 and TiO2 deposition and by Sputtering process for Ag deposition followed by 450°C thermal treatment for 1 hour. The films showed high photocatalytic activity, and the film SnO2/Ag/TiO2 doped with silver obtained 93 % discoloration of Rhodamine-b in two hours of UV-C radiation.