Os disruptores endócrinos são frequentemente relatados na literatura como contaminantes de ambientes aquáticos. Por isso, os processos oxidativos avançados (POAs) têm sido estudados como alternativa para o tratamento em meio aquoso. Os POAs consistem na oxidação de compostos orgânicos por radicais hidroxilas com alto poder oxidante. Diante desses aspectos, o presente trabalho tem como principal objetivo o estudo da degradação do metil parabeno (MeP) por processos Fenton, utilizando planejamento experimental e a análise dos modelos matemáticos, possibilitando a avaliação da influência das variáveis e determinando as melhores condições. As degradações de 300 mL de 100 mg L-1 de MeP com o processo Fenton foram realizadas em um reator de vidro onde as concentrações ótimas foram: 16 mg L-1 de Fe2+, 62 mg L-1 de H2O2, pH = 3, agitação constante e 30°C chegando a 100% de degradação em 20 minutos. Para o foto-Fenton, as degradações foram de 500 mL de 100 mg L-1 de MeP em um reator com lâmpada de mercúrio de 4 W , utilizando-se uma concentração de 4 mg L-1 de Fe2+ e 52 mg L-1 de H2O2, pH = 3, 30°C e agitação constante chegando a 100% de degradação em 16 minutos. Finalmente a degradação de 300 mL de 100 mg L-1 de MeP por eletro- Fenton foi realizada em um reator, com 4 mg L-1 de Fe2+, com densidade de corrente (j = 25 mA cm-2) para a produção de H2O2 com eletrodos ADE(cátodo), platina(ânodo), 0,05 mol L-1 de Na2SO4 como eletrólito suporte, pH = 3, sob agitação constante e 30°C chegando a 100% de degradação em 11 minutos. A eficiência da degradação de MeP foi monitorada por espectroscopia UV-VIS e cromatografia liquida de alta eficiência (CLAE) e, a mineralização, pelo monitoramento do carbono orgânico total (COT). / Endocrine disruptors are frequently reported in the literature as contaminants of aquatic environments. Therefore, the advanced oxidation processes (AOPs) have been studied as an alternative to aqueous media treatments. AOPs involve the oxidation of organic compounds by hydroxyl radicals with high oxidation power. Considering these aspects, the aim of the present work is to study the methyl paraben (MeP) degradation by Fenton processes using experimental design and analysis of mathematical models, allowing the evaluation of the influence of variables and determining the best conditions. The degradation of 300 mL of 100 mg L-1 of MeP with Fenton process was performed in a glass reactor where the optimal concentrations were 16 mg L-1 of Fe2+, 62 mg L-1 of H2O2, pH = 3, constant stirring and T = 30°C, reaching 100 % degradation in 20 minutes . For the photo-Fenton degradations were 500 mL of 100 mg L-1 of MeP in a reactor with a mercury lamp with 4 W, using concentration of 4 mg L-1 of Fe2+, 52 mg L-1 of H2O2, pH = 3 , T = 30°C and constant stirring, reaching 100 % biodegradation in 16 minutes. Finally, the degradation of 300 mL of 100 mg L-1 of MeP by electro-Fenton was carried out in a reactor with 4 mg L-1 of Fe2+ with current density (j = 25 mA cm-2) for the production of H2O2 with ADE electrodes (cathode), platinum (anode), 0.05 mol L-1 Na2SO4 as supporting electrolyte, pH = 3, T = 30°C and constant stirring, to reaching 100 % degradation in 11 minutes. The degradation efficiency of MeP was monitored by UV- VIS spectroscopy and liquid chromatography (HPLC) and mineralization, by monitoring the total organic carbon (TOC).

Durante o processo metalúrgico de usinagem de uma peça ocorre a geração de calor proveniente do atrito ferramenta/peça e cavaco/ferramenta. Para que ocorra uma menor geração de calor possibilitando o manuseio, bem como a minimização na deformação da peça, utilizam-se fluidos, que são soluções lubrificantes à base de óleos, água ou polímeros, podendo ser sintéticos ou não, diminuindo, assim, o coeficiente de atrito reduzindo-se a quantidade de calor gerado no processo. Há uma grande variedade de fluidos de corte disponíveis no mercado que são constituídos por diversos compostos como: aminas, compostos clorados e/ou aromáticos, glicóis, nitrosaminas além da presença de metais provenientes do processo de manufatura, portanto, sem tratamento, não podem ser lançados na rede de esgoto convencional. Atualmente não há um método de tratamento para os fluidos de corte nas indústrias. Nesse contexto, propõe-se um estudo sobre a viabilidade dos tipos de tratamento dos fluidos de corte para uma disposição adequada. Os processos de tratamento propostos neste trabalho compreendem hidrolise ácida e Processo Oxidativo Avançado (POA), mais especificamente, Sistema Fenton, além de propor um tratamento baseado na fotodegradação. A caracterização do fluido antes e após seu tratamento foi realizada por técnicas analíticas e espectrométricas. Os processos oxidativos mostraram-se satisfatórios para o tratamento dos efluentes, reduzindo os níveis de contaminantes aos permitidos pela legislação. O processo foto-Fenton mostrou-se mais eficiente que o processo Fenton na degradação de todos os parâmetros avaliados, incluindo BTEX e HPAs. Os processos de hidrólise ácida não apresentaram resultados satisfatórios, reduzindo apenas os metais aos níveis permitidos para descarte. / During the cutting process, part of the heat generation results from tool-part and chip-tool friction. So that it happens a smaller generation of heat making possible the handling, as well as minimization in the tool deformation, cutting fluids are used, that are the oils base, water or polymeric lubricating solutions, could be synthetic or no, decreasing the attrition coefficient being reduced the amount of heat generated in the process. There is a great variety of cutting fluids that are constituted for several composed as: amines, chlorinated and/or aromatic composed, glycols and nitrosamines besides the presence of metals proceeding of manufacture process, therefore, without a treatment, they cannot be discarded in the conventional sewerage system. At the moment there isn\'t a treatment method for the cut fluids in the industries. In that context, intends a study about the viability types of cutting fluids treatment for appropriate disposition. Treatment processes proposed in this work understand acid hydrolysis and Advanced Oxidative Process (AOP), more specifically, Fenton System, in addition proposing a treatment based on the photodegradation (photo-Fenton process). The characterization of fluid before and after treatment it was accomplished by analytical and spectrometry techniques. Oxidative processes were exposed satisfactory for cutting fluids treatment, reducing the levels of pollutants to the allowed by the legislation. Photo-Fenton process was shown more efficient than Fenton process in the oxidation of BTEX and PAHs. Acid hydrolysis processes didn\'t present satisfactory results, just reducing the metals at the levels allowed for discard.

Os disruptores endócrinos são frequentemente relatados na literatura como contaminantes de ambientes aquáticos. Por isso, os processos oxidativos avançados (POAs) têm sido estudados como alternativa para o tratamento em meio aquoso. Os POAs consistem na oxidação de compostos orgânicos por radicais hidroxilas com alto poder oxidante. Diante desses aspectos, o presente trabalho tem como principal objetivo o estudo da degradação do metil parabeno (MeP) por processos Fenton, utilizando planejamento experimental e a análise dos modelos matemáticos, possibilitando a avaliação da influência das variáveis e determinando as melhores condições. As degradações de 300 mL de 100 mg L-1 de MeP com o processo Fenton foram realizadas em um reator de vidro onde as concentrações ótimas foram: 16 mg L-1 de Fe2+, 62 mg L-1 de H2O2, pH = 3, agitação constante e 30°C chegando a 100% de degradação em 20 minutos. Para o foto-Fenton, as degradações foram de 500 mL de 100 mg L-1 de MeP em um reator com lâmpada de mercúrio de 4 W , utilizando-se uma concentração de 4 mg L-1 de Fe2+ e 52 mg L-1 de H2O2, pH = 3, 30°C e agitação constante chegando a 100% de degradação em 16 minutos. Finalmente a degradação de 300 mL de 100 mg L-1 de MeP por eletro- Fenton foi realizada em um reator, com 4 mg L-1 de Fe2+, com densidade de corrente (j = 25 mA cm-2) para a produção de H2O2 com eletrodos ADE(cátodo), platina(ânodo), 0,05 mol L-1 de Na2SO4 como eletrólito suporte, pH = 3, sob agitação constante e 30°C chegando a 100% de degradação em 11 minutos. A eficiência da degradação de MeP foi monitorada por espectroscopia UV-VIS e cromatografia liquida de alta eficiência (CLAE) e, a mineralização, pelo monitoramento do carbono orgânico total (COT). / Endocrine disruptors are frequently reported in the literature as contaminants of aquatic environments. Therefore, the advanced oxidation processes (AOPs) have been studied as an alternative to aqueous media treatments. AOPs involve the oxidation of organic compounds by hydroxyl radicals with high oxidation power. Considering these aspects, the aim of the present work is to study the methyl paraben (MeP) degradation by Fenton processes using experimental design and analysis of mathematical models, allowing the evaluation of the influence of variables and determining the best conditions. The degradation of 300 mL of 100 mg L-1 of MeP with Fenton process was performed in a glass reactor where the optimal concentrations were 16 mg L-1 of Fe2+, 62 mg L-1 of H2O2, pH = 3, constant stirring and T = 30°C, reaching 100 % degradation in 20 minutes . For the photo-Fenton degradations were 500 mL of 100 mg L-1 of MeP in a reactor with a mercury lamp with 4 W, using concentration of 4 mg L-1 of Fe2+, 52 mg L-1 of H2O2, pH = 3 , T = 30°C and constant stirring, reaching 100 % biodegradation in 16 minutes. Finally, the degradation of 300 mL of 100 mg L-1 of MeP by electro-Fenton was carried out in a reactor with 4 mg L-1 of Fe2+ with current density (j = 25 mA cm-2) for the production of H2O2 with ADE electrodes (cathode), platinum (anode), 0.05 mol L-1 Na2SO4 as supporting electrolyte, pH = 3, T = 30°C and constant stirring, to reaching 100 % degradation in 11 minutes. The degradation efficiency of MeP was monitored by UV- VIS spectroscopy and liquid chromatography (HPLC) and mineralization, by monitoring the total organic carbon (TOC).

Made available in DSpace on 2017-07-24T19:37:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Leticia Polli Felipe.pdf: 1958061 bytes, checksum: b82e1f2169bc0e76090b4e7e6ba057dd (MD5) Previous issue date: 2016-03-03 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This paper describes a study of two serious environmental problems, filters of smuggled cigarettes and dyes from the textile industry. Immobilized ferric ions in filters of smuggled cigarettes, in order to develop a new material, to act as a catalyst in the degradation of the dye Reactive Black 5, through advanced oxidation process photo- Fenton. For characterization of the material used up techniques such as spectroscopy in the infrared spectroscopy, diffuse reflectance in the UV-Vis region, scanning electron microscopy coupled with energy dispersive and atomic absorption, it was found that the iron is immobilized on the surface of the material evenly and that the structure of the material is not modified after being used in various degradations of the dye Reactive Black 5. The 23 factorial design showed that the best conditions for dye degradation were obtained using 1g of material, 100 mg L-1 H2O2 and pH 3. The material showed excellent performance, reducing 97.68% of the chromophore of the dye grouping in 60 minutes of reaction. At pH 7 the discoloration was 72.67%, not observing formation of precipitates. The material was reused in 9 dye treatments, demonstrating an excellent catalytic potential and the amount of leached ferric ions fell below 3 mgL-1.The material was also tested in the degradation of a real effluent, reducing 70, 57% of the total organic carbon in 120 minutes of reaction. This work contributed to the solution of contraband cigarette filters and textile dyes, since the results obtained were effective compared with other materials used in the decolorization of dyes through the photo-Fenton process. / Este trabalho descreve um estudo sobre dois sérios problemas ambientais, filtros de cigarros contrabandeados e corantes provenientes da indústria têxtil. Imobilizou íons férricos em filtros de cigarros contrabandeados, com o objetivo de desenvolver um novo material, para atuar como catalisador na degradação do corante Preto Reativo 5, através do processo oxidativo avançado foto- Fenton. Para caracterização do material utilizou-se técnicas como, espectroscopia na região do infravermelho, espectroscopia de refletância difusa na região UV- Vis, microscopia eletrônica de varredura acoplado a energia dispersiva e absorção atômica. Verificou-se que o ferro está imobilizado na superfície do material de maneira homogênea e que a estrutura do material não é modificada após ser utilizado em diversos estudos de descoloração do corante Preto Reativo 5. O planejamento fatorial 23 demonstrou que as melhores condições para degradação do corante foram obtidas utilizando 1g do material, 100mg L-1 de H2O2 e pH 3. O material revelou um excelente desempenho, reduzindo 97,68 % do grupamento cromóforo do corante em 60 minutos de reação. Em pH 7 a descoloração foi de 72,67%, não observando formação de precipitados. O material foi reutilizado em 9 tratamentos do corante, demonstrando um excelente potencial catalítico e a quantidade de íons férricos lixiviado ficou abaixo de 3mg L-1. O material também foi testado na degradação de um efluente real, reduzindo 70,57% do carbono orgânico total em 120 minutos de reação. Este trabalho contribuiu para solução dos filtros de cigarros contrabandeados e os corantes têxteis, uma vez que os resultados obtidos mostraram-se eficientes quando comparados com outros materiais utilizados na descoloração de corantes através do processo foto-Fenton.

Agrotóxicos são frequentemente relatados na literatura em contaminações de ambientes aquáticos, sendo provenientes do lixiviamento de solos, do descarte inadequado de embalagens agrícolas, dentre outros. Nesse contexto, os processos oxidativos avançados (POA) têm sido estudados como alternativa para o tratamento desses compostos em meio aquoso. Os POA consistem na oxidação de compostos orgânicos pela formação de radicais livres com alto poder oxidante. Diante desses aspectos, o presente trabalho teve como proposta o estudo da degradação dos herbicidas hexazinona e diuron, aliada ao planejamento experimental do tipo composto central, a fim de otimizar o processo de degradação. Para tanto, realizaram-se as degradações através dos processos H2O2/UV e foto-Fenton em concentrações iniciais próximas a 7 e 20 mg L-1 para a hexazinona e diuron, respectivamente. Os experimentos foram conduzidos em um reator fotoquímico (200 mL a 25 °C) com aplicação de irradiação UV, proveniente de uma lâmpada de Hg (degradação H2O2/UV) e de luz negra (degradação foto-Fenton). No processo via H2O2/UV foram avaliadas a concentração de H2O2 (0,65 a 13,34 mmol L-1) e pH (2,77 a 11,23), e para o processo foto-Feton avaliou-se a concentração de H2O2 (0,09 a 29,1 mmol L-1) e Fe (II) (0,01 a 0,92 mmol L-1). Como variável independente, utilizou-se a remoção de Carbono Orgânico Total (COT) nos dois casos. A eficiência na degradação dos herbicidas foi determinada através das técnicas de Espectroscopia UV-Vis, Cromatografia Líquida de Alta Eficiência (HPLC/UV), remoção de Carbono Orgânico Total e Cromatografia de Íons. A análise dos modelos matemáticos, obtidos a partir dos planejamentos, possibilitou a avaliação da influência das variáveis, determinando as melhores condições. No processo H2O2/UV observou-se que a influência da variável H2O2 é maior comparada ao pH. A melhor condição de degradação apresentou concentrações de H2O2 iguais a 7 mmol L-1 e valores de pH de 2,8. Como resultado, obteve-se 96 % de remoção do COT e a não detecção de ambos os herbicidas após 2 minutos de reação. No processo foto-Fenton, a realização de três planejamentos foi necessária para a otimização do sistema. Primeiro e segundo planejamentos indicaram a melhor condição, enquanto que o terceiro planejamento revelou que concentrações elevadas de H2O2 e Fe2+ não garantem maior eficiência. As condições ideais encontradas foram iguais a 0,291 mmol L-1 para o Fe2+ e 2,91 mmol L-1 para o H2O2, obtendo-se 76 % de remoção do COT e não detecção dos herbicidas nos primeiros minutos de degradação. Em ambas as degradações não foi possível observar diferenças em relação a cinética de degradação para os herbicidas. A degradação via H2O2/UV mostrou melhor desempenho, pois apresentou maior taxa de mineralização além de não necessitar o emprego do íon Fe(II). / Pesticides are often reported in the literature on aquatic environments contamination, being a result of soil leaching, improper disposal of agricultural packages, among others. In this context, advanced oxidation processes (AOP) have been studied as an alternative to treat these compounds in aqueous medium. The AOP consist in the oxidation of organic compounds through the formation of free radicals with a high oxidizing power. Considering these aspects, the present work aimed to study degradation of the herbicides diuron and hexazinone, coupled with an experimental setup as central compost, in order to optimize the degradation process. For this purpose, the degradation was carried out by H2O2/UV and photo-Fenton processes at initial concentrations close to 7 and 20 mg L-1 to hexazinone and diuron, respectively. The experiments were conducted in a photochemical reactor (200 mL at 25 ° C) with application of UV irradiation from Hg lamp (H2O2/UV degradation) and black-light (photo-Fenton degradation). In the H2O2/UV process, the concentrations of H2O2 (0.65 to 13.34 mmol L-1) and pH (2.77 to 11.23) were evaluated, and in the photo-Fenton process, the concentrations of H2O2 (0.09 to 29.1 mmol L-1) and Fe (II) (0.01 to 0.92 mmol L-1) were analyzed. In both processes, the removal of Total Organic Carbon (TOC) was used as an independent variable. The efficiency of the herbicide degradation was determined by UV/Vis spectroscopy, high performance liquid chromatography (HPLC/UV), removal of the Total Organic Carbon and ion chromatography. The analysis of the mathematical models obtained from the experimental setup allowed the evaluation of the variables influence ,determining the best conditions. The H2O2/UV process showed that the influence of the H2O2 is higher compared to that of the pH. The best degradation condition presented H2O2 concentrations of 7 mmol L-1 and a pH value of 2.8. As a result, 96% TOC removal was observed, and none of the herbicides were detected after 2 minutes of reaction. In the photo-Fenton process, the conduction of three setups was necessary to confirm the best condition. The first and second setups indicated the best condition, while the third one showed that high concentrations of H2O2 and Fe2+ do not guarantee a greater degradation efficiency. Ideal conditions were equal to 0.291 mmol L-1 for Fe2+ and 2.91 mmol L-1 for H2O2, where 76% of TOC removal was obtained and also no herbicides detection was seen in the early minutes of degradation. In both processes, it was not possible to observe differences in the degradation kinetics of the herbicides. The H2O2/UV degradation showed better performance because of a greater mineralization rate besides not requiring the ion Fe (II) use.

Agrotóxicos são frequentemente relatados na literatura em contaminações de ambientes aquáticos, sendo provenientes do lixiviamento de solos, do descarte inadequado de embalagens agrícolas, dentre outros. Nesse contexto, os processos oxidativos avançados (POA) têm sido estudados como alternativa para o tratamento desses compostos em meio aquoso. Os POA consistem na oxidação de compostos orgânicos pela formação de radicais livres com alto poder oxidante. Diante desses aspectos, o presente trabalho teve como proposta o estudo da degradação dos herbicidas hexazinona e diuron, aliada ao planejamento experimental do tipo composto central, a fim de otimizar o processo de degradação. Para tanto, realizaram-se as degradações através dos processos H2O2/UV e foto-Fenton em concentrações iniciais próximas a 7 e 20 mg L-1 para a hexazinona e diuron, respectivamente. Os experimentos foram conduzidos em um reator fotoquímico (200 mL a 25 °C) com aplicação de irradiação UV, proveniente de uma lâmpada de Hg (degradação H2O2/UV) e de luz negra (degradação foto-Fenton). No processo via H2O2/UV foram avaliadas a concentração de H2O2 (0,65 a 13,34 mmol L-1) e pH (2,77 a 11,23), e para o processo foto-Feton avaliou-se a concentração de H2O2 (0,09 a 29,1 mmol L-1) e Fe (II) (0,01 a 0,92 mmol L-1). Como variável independente, utilizou-se a remoção de Carbono Orgânico Total (COT) nos dois casos. A eficiência na degradação dos herbicidas foi determinada através das técnicas de Espectroscopia UV-Vis, Cromatografia Líquida de Alta Eficiência (HPLC/UV), remoção de Carbono Orgânico Total e Cromatografia de Íons. A análise dos modelos matemáticos, obtidos a partir dos planejamentos, possibilitou a avaliação da influência das variáveis, determinando as melhores condições. No processo H2O2/UV observou-se que a influência da variável H2O2 é maior comparada ao pH. A melhor condição de degradação apresentou concentrações de H2O2 iguais a 7 mmol L-1 e valores de pH de 2,8. Como resultado, obteve-se 96 % de remoção do COT e a não detecção de ambos os herbicidas após 2 minutos de reação. No processo foto-Fenton, a realização de três planejamentos foi necessária para a otimização do sistema. Primeiro e segundo planejamentos indicaram a melhor condição, enquanto que o terceiro planejamento revelou que concentrações elevadas de H2O2 e Fe2+ não garantem maior eficiência. As condições ideais encontradas foram iguais a 0,291 mmol L-1 para o Fe2+ e 2,91 mmol L-1 para o H2O2, obtendo-se 76 % de remoção do COT e não detecção dos herbicidas nos primeiros minutos de degradação. Em ambas as degradações não foi possível observar diferenças em relação a cinética de degradação para os herbicidas. A degradação via H2O2/UV mostrou melhor desempenho, pois apresentou maior taxa de mineralização além de não necessitar o emprego do íon Fe(II). / Pesticides are often reported in the literature on aquatic environments contamination, being a result of soil leaching, improper disposal of agricultural packages, among others. In this context, advanced oxidation processes (AOP) have been studied as an alternative to treat these compounds in aqueous medium. The AOP consist in the oxidation of organic compounds through the formation of free radicals with a high oxidizing power. Considering these aspects, the present work aimed to study degradation of the herbicides diuron and hexazinone, coupled with an experimental setup as central compost, in order to optimize the degradation process. For this purpose, the degradation was carried out by H2O2/UV and photo-Fenton processes at initial concentrations close to 7 and 20 mg L-1 to hexazinone and diuron, respectively. The experiments were conducted in a photochemical reactor (200 mL at 25 ° C) with application of UV irradiation from Hg lamp (H2O2/UV degradation) and black-light (photo-Fenton degradation). In the H2O2/UV process, the concentrations of H2O2 (0.65 to 13.34 mmol L-1) and pH (2.77 to 11.23) were evaluated, and in the photo-Fenton process, the concentrations of H2O2 (0.09 to 29.1 mmol L-1) and Fe (II) (0.01 to 0.92 mmol L-1) were analyzed. In both processes, the removal of Total Organic Carbon (TOC) was used as an independent variable. The efficiency of the herbicide degradation was determined by UV/Vis spectroscopy, high performance liquid chromatography (HPLC/UV), removal of the Total Organic Carbon and ion chromatography. The analysis of the mathematical models obtained from the experimental setup allowed the evaluation of the variables influence ,determining the best conditions. The H2O2/UV process showed that the influence of the H2O2 is higher compared to that of the pH. The best degradation condition presented H2O2 concentrations of 7 mmol L-1 and a pH value of 2.8. As a result, 96% TOC removal was observed, and none of the herbicides were detected after 2 minutes of reaction. In the photo-Fenton process, the conduction of three setups was necessary to confirm the best condition. The first and second setups indicated the best condition, while the third one showed that high concentrations of H2O2 and Fe2+ do not guarantee a greater degradation efficiency. Ideal conditions were equal to 0.291 mmol L-1 for Fe2+ and 2.91 mmol L-1 for H2O2, where 76% of TOC removal was obtained and also no herbicides detection was seen in the early minutes of degradation. In both processes, it was not possible to observe differences in the degradation kinetics of the herbicides. The H2O2/UV degradation showed better performance because of a greater mineralization rate besides not requiring the ion Fe (II) use.

Les procédés dits d'oxydation avancés (POA) permettent la dégradation totale (minéralisation) en milieu aqueux des molécules organiques toxiques pour l'homme et pour l'environnement. Le procédé Electro-Fenton qui fait partie des POA est appliqué dans le cadre de ce travail à la minéralisation des solution aqueuses d'herbicides chlorophénylurées. Les performances de ce procédé ont été comparés avec d'autres procédé POA fraisant intervenir les ions de fer (ferreux ou ferriques) tels que le réactif de Fenton et le procédé photo-Fenton.<br /><br />Dans le cas des molécules étudiées (diuron, monuron et fénuron), il a été montré que le taux de minéralisation par le procédé Fenton (Fe2+/H2O2) augmente avec l'augmentation des doses des réactifs et du temps de réaction. Dans le cas de la dégradation photochimique (irradiation UV), la vitesse de dégradation et le taux de minéralisation sont très faibles. La vitesse de dégradation des molécules mères et le taux de minéralisation des solutions d'herbicides étudiés peuvent être significativement augmentés par le couplage de la photochimie le réactif de Fenton (Fe2+/ H2O2). Ce couplage permet aussi de diminuer la durée d'irradiation et faire économiser d'énergie. Dans le cas du procédé Electro-Fenton, la cinétique de dégradation et de minéralisation dépend des paramètres expérimentaux tels que la concentration du catalyseur, l'intensité du courant appliqué, le pH du milieu, etc. <br /><br />La réactivité des chlorophénylurées vis-à-vis des radicaux hydroxyles varie en fonction du nombre d'atomes de chlore substitués sur le cycle aromatique. La vitesse de réaction de dégradation croît dans l'ordre suivant : diuron (2 Cl substitués), monuron (1 Cl substitué) et fénuron (sans Cl substitué. L'étude de la minéralisation de ces herbicides a montré que les taux d'abattement de carbone organique en terme de DCO dépassent les 90% pour une durée de traitement de 3 heures dans le cas du procédé Electro-Fenton. Le mécanisme de minéralisation des herbicides chlorophénylurées est initié par l'attaque des radicaux hydroxyles de la molécule de départ sur deux sites : le groupement N-terminal et le cycle aromatique générant des sous-produits. Plusieurs sous-produits de dégradation aromatiques qui sont principalement issus d'une oxydation du groupement N-terminal suivie d'une hydroxylation du cycle aromatique et de substitution d'atomes de chlore sur le cycle aromatique ont été identifiés. Des oxydations successives mènent à l'ouverture oxydante du cycle aromatique avec la formation des acides carboxyliques et ions minéraux.<br /><br />Une comparaison des performances de minéralisation par les différents procédés étudiés a montré que les procédés photo-Fenton et Electro-Fenton permettent d'atteindre des taux de minéralisation très important (de l'ordre de 93%). Le procédé Electro-Fenton semble être favorisé avec non utilisation de réactifs chimiques et une faible consommation d'énergie électrique.

Dans cette étude nous avons utilisé le bisphénol A (BPA) comme polluant modèle pour analyser l'efficacité des différents processus de Fenton et photo-Fenton mis en place. Dans un premier temps nous avons étudié le processus de Fenton en présence du complexe Fe(III)-EDDS utilisé comme source de fer. Différents paramètres physico-chimiques (concentrations en H2O2, Fe(III)-EDDS, O2 et le pH) ont été testés afin d'optimiser l'efficacité du système en termes de dégradation du BPA. Parallèlement, le même type d'étude a été mené en présence de lumière (de 300 à 450 nm) afin d'étudier le processus de photo-Fenton. Dans les 2 cas nous avons mis en évidence un effet du pH peu commun puisque la dégradation de BPA est plus rapide et importante plus le pH est élevé dans une gamme allant de 3,0 à 9,0. Dans le but de comprendre le mécanisme mis en jeu des expériences d'inhibition de radicaux (*OH et HO2●/O2●-) ont été réalisées. Une des conclusions importantes de ce travail est que dans les deux systèmes le complexe Fe(III)-EDDS joue un rôle très positif pour la dégradation du BPA. De plus, nous avons également montré que ces processus étaient très efficaces pour des pH proches de la neutralité et faiblement basiques. La comparaison avec d'autres complexant du fer (EDTA, citrate, oxalate) montre qu'en présence du complexe Fe(III)-EDDS nous obtenons l'efficacité la plus importante. Ce résultat et le fait que les processus soient très efficaces à pH neutre ou faiblement basiques montrent que le complexe Fe(III)-EDDS est vraiment une source de fer très prometteuse dans les processus de Fenton et photo-Fenton. Dans une troisième partie nous avons regardé l'effet d'EDDS dans un système hétérogène en présence de Goethite comme source de fer. Dans ce chapitre il a été mis en évidence que l'EDDS inhibe le processus de Fenton, EDDS s'adsorbe fortement à la surface et limite la réactivité de H2O2 avec la surface de la Goethite. Par contre dans le processus de photo-Fenton, EDDS augmente l'efficacité de dégradation du BPA à pH proche de la neutralité et à faible concentration en H2O2.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In this work, zinc ferrite oxide was performed (ZnFe2O4) was synthesized by the solvothermal conventional method and the microwave-assisted solvothermal route. The influence of different synthesis as well as their variables on the physical properties of the material were investigated. The powders were characterized by X-ray diffraction (XRD), infrared spectroscopy (FTIR), nitrogen adsorption/desorption measurements by the Brunauer-Emmett-Teller method (BET), and atomic force microscopy (AFM). The produced ferrite was used as catalyst and its activity was investigated in the photo-Fenton reaction for the degradation of textile organic dye (Procion Red H-E7b) under visible light irradiation. In the experiments, different process variables such as dye and hydrogen peroxide concentrations, pH and reaction time were analyzed. The rate constants for the photo-Fenton reactions were determined for both materials prepared by different routes. The synthesis results demonstrated the formation of particles with different physical properties such as surface area, pore volume and size. The experiments of photo-Fenton reaction indicated that the materials prepared in this work present satisfactory activity for the degradation of organic pollutant, 97% de decolorization and 60% de mineralization, in aqueous solution. All studied variables of the reaction process significantly influenced on the catalytic process. / Neste trabalho, foi realizada a síntese do óxido ferrita de zinco (ZnFe2O4) pelo método solvotérmico convencional e pela rota solvotérmica assistida por microondas. A influência das diferentes rotas de síntese, bem como de suas variáveis de síntese sobre as propriedades físicas do material foi investigada. Os pós obtidos foram caracterizados por difração de raios-X (DRX), espectroscopia no infravermelho (FTIR), medições de adsorção-dessorção de nitrogênio pelo método Brunauer-Emmett-Teller (BET), e microscopia de força atômica (MFA). A ferrita produzida foi usada como catalisador e sua atividade foi investigada na reação de foto-Fenton para a degradação de um corante orgânico têxtil (Vermelho Procion H-E7B) sob irradiação de luz visível. Nos experimentos, foram analisadas diferentes variáveis de processo, tais como concentrações de corante e peróxido de hidrogênio, pH e tempo. As constantes de velocidade das reações de foto-Fenton foram determinadas para ambos os materiais preparados pelas diferentes rotas. Os resultados das sínteses demonstraram a obtenção de partículas com diferentes propriedades físicas, tais como área superficial, volume e tamanho de poros. Os testes da reação foto-Fenton indicaram que o material preparado neste trabalho apresenta satisfatória atividade para a degradação do poluente orgânico, até 97% de remoção de cor e 60% de mineralização, em solução aquosa. Todas as variáveis do processo reacional estudadas influenciaram significativamente no processo catalítico.

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:01:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 KatiaRS.pdf: 807301 bytes, checksum: 2152eca6964abf006ea9b40c29849d1f (MD5) Previous issue date: 2005-12-16 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico / At the cashew nut processing industry it is often the generation of wastewaters containing high content of toxic organic compounds. The presence of these compounds is due mainly to the so called liquid of the cashew nut (CNSL). CNSL, as it is commercially known in Brazil, is the liquid of the cashew nut. It looks like an oil with dark brown color, viscous and presents a high toxicity index due to the chemical composition, i.e. phenol compounds, such as anacardic acid, cardol, 2-methyl cardol and monophenol (cardanol). These compounds are bio resistant to the conventional treatments. Furthermore, the corresponding wastewaters present high content of TOC (total organic carbon). Therefore due to the high degree of toxicity it is very important to study and develop treatments of these wastewaters before discharge to the environmental. This research aims to decompose these compounds using advanced oxidative processes (AOP) based on the photo-Fenton system. The advantage of this system is the fast and non-selective oxidation promoted by the hydroxyl radicals (&#x25cf;OH), that is under determined conditions can totally convert the organic pollutants to CO2 and H2O. In order to evaluate the decomposition of the organic charge system samples of the real wastewater od a processing cashew nut industry were taken. This industry was located at the country of the state of Rio Grande do Norte. The experiments were carried out with a photochemical annular reactor equipped with UV (ultra violet) lamp. Based on preliminary experiments, a Doehlert experimental design was defined to optimize the concentrations of H2O2 and Fe(II) with a total of 13 runs. The experimental conditions were set to pH equal to 3 and temperature of 30?C. The power of the lamps applied was 80W, 125W and 250W. To evaluate the decomposition rate measures of the TOC were accomplished during 4 hours of experiment. According to the results, the organic removal obtained in terms of TOC was 80% minimum and 95% maximum. Furthermore, it was gotten a minimum time of 49 minutes for the removal of 30% of the initial TOC. Based on the obtained experimental results, the photo-Fenton system presents a very satisfactory performance as a complementary treatment of the wastewater studied / Na ind?stria de beneficiamento de castanha de caju ? bastante freq?ente a produ??o de efluentes com altas concentra??es de compostos org?nicos de origem t?xica. A presen?a desses compostos se deve ao LCC contido nas ?guas residu?rias. O LCC ? conhecido comercialmente como l?quido da castanha de caju e tem a apar?ncia de um ?leo de cor marrom escura e viscosa. A toxicidade desse efluente, deve-se ? sua composi??o qu?mica formada por compostos fen?licos, tais como, ?cido anac?rdico, derivados do resorcinol (cardol e 2-metil cardol) e um monofenol (cardanol), entre outros, resistentes aos tratamentos convencionais. Estes efluentes apresentam, invariavelmente, elevados valores de carbono org?nico total (COT). Devido ao grau de toxicidade, ? de grande import?ncia o tratamento desses efluentes antes da sua descarga no meio ambiente. O objetivo desse trabalho foi analisar a ocorr?ncia da degrada??o de COT utilizando o processo oxidativo avan?ado (POA) baseado no sistema foto-Fenton. A vantagem deste sistema ? a oxida??o r?pida e n?o seletiva promovida pelo radical hidroxila (&#x25cf;OH), que sob certas condi??es podem promover a convers?o total dos poluentes org?nicos a CO2 e H2O. Para a avalia??o da degrada??o foi utilizado amostras do efluente aquoso bruto (n?o tratado) de uma ind?stria de beneficiamento de castanha de caju localizada no interior do RN. Os experimentos foram realizados em um reator fotoqu?mico anular de fluxo ascendente, cuja concentra??o de Fe(II) e H2O2 foi baseado em testes preliminares e atrav?s do planejamento experimental Doehlert. As condi??es iniciais dos experimentos foram: ajuste do pH inicial para 3,0, temperatura do sistema foi mantida constante a 30?C e as pot?ncias das l?mpadas usadas foram de 80W, 125W e 250W. Todos os experimentos foram realizados em 4h. Os crit?rios para se avaliar a efici?ncia do sistema foram: a ocorr?ncia da degrada??o atrav?s do valor de COT, colora??o final do efluente ap?s tratamento. De acordo com esses crit?rios foram obtidos os seguintes resultados: a porcentagem de remo??o de COT m?nima 80% e m?xima 95%, tempo m?nimo de irradia??o necess?rio para remo??o 30% do COT inicial foi 49 minutos. Pelos resultados experimentais obtidos, foi conferido um bom desempenho do sistema foto-Fenton como tratamento complementar na remo??o de COT presente nas ?guas residu?rias da ind?stria de beneficiamento de castanha de caju