Made available in DSpace on 2014-06-11T19:29:07Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-11-17Bitstream added on 2014-06-13T19:58:42Z : No. of bitstreams: 1 nunes_re_me_sjrp.pdf: 757996 bytes, checksum: a9d2dac5fa8e31e51dfe97f412131591 (MD5) / O presente trabalho está relacionado ao estudo da interação entre as argilas modificadas e compostos orgânicos aromáticos, visando à remoção destes por meio das propriedades de adsorção das argilas. As argilas foram submetidas aos processos de purificação, troca catiônica e também à técnica de pilarização. As propriedades obtidas, após os processos de modificações das argilas (microporosidade e adsorção de compostos orgânicos) foram analisadas no estudo da eficiência da adsorção dos compostos orgânicos, fazendo análises comparativas entre elas. Para análises, comparativas e caracterização das argilas, foram utilizadas as técnicas espectrofotométricas UV-Visível, Infravermelho, Difração de Raios X e Análise Térmica (TG-DTA simultâneos). As modificações constatadas foram: 1- a ocorrência da purificação com ácido clorídrico, troca catiônica (cátions Na+ natural das argilas) por cátions de Cu2+,Ca2+ e pilarização com íon Keggin (Al13); 2- aumento significativo da eficiência na adsorção dos compostos orgânicos antraceno e ácido 9-antróico em meio aquoso; 3- melhora da eficiência na adsorção dos compostos orgânicos aromáticos pelas argilas (KSF e STx-1) pilarizadas com o íon Keggin de alumínio (Al13), e 4 - melhora da adsorção, pelas argilas, do antraceno quando comparado ao ácido 9-antróico. As justificativas para as ocorrências descritas nos itens 3 e 4 foram: maior espaçamento basal das lamelas das argilas pilarizadas, maior caráter hidrofóbico e ausência do grupo carboxila, respectivamente. Os resultados mostraram ótima eficiência das argilas modificadas para a remoção dos compostos orgânicos (antraceno e ácido 9-antróico) presentes em água / This study is related to the study of interaction clays modified and organic aromatic compounds, aimed at removing these through the adsorption properties of clays. The clays were subjected to purification processes, and also the cation exchange technique pillarization. The properties obtained after the process of modification of clays (microporosity and adsorption of organic compounds) were analyzed to study the efficiency of adsorption of organic compounds, making comparative analysis between them. To comparative analyze and characterization of clays, spectrophotometric techniques were used UV-visible, infrared, X ray diffraction and thermal analysis (simultaneous TG-DTA). The changes observed were: 1 –the occurrence of purification with hydrochloric acid cation exchange (Na+ cations of natural clays) by cations Cu2 + and Ca2 + and pillarization with Keggin ion (Al13); 2 - significant increase in efficiency in the adsorption of organic compounds anthracite and 9-antróico acid in aqueous medium; 3 - improving the efficiency of adsorption of aromatic organic compounds by clays (KSF and STx-1) pillared with aluminum Keggin ion; 4 - improvement of adsorption by clays, anthracite compared to 9-antroico acid. The reasons for the occurrences described in items 3 and 4 were higher basal spacing of the lamellae of the pillared clays, the greater hydrophobic character and absence of the carboxyl group, respectively. The results showed great efficiency of modified clays for the removal of organic compounds (anthracite and 9-antroico acid) present in water

Orientador: Fernando Luis Fertonani / Banca: Cecília Cristina Marques dos Santos / Banca: Márcia Cristina Bisinoti / Resumo: O presente trabalho está relacionado ao estudo da interação entre as argilas modificadas e compostos orgânicos aromáticos, visando à remoção destes por meio das propriedades de adsorção das argilas. As argilas foram submetidas aos processos de purificação, troca catiônica e também à técnica de pilarização. As propriedades obtidas, após os processos de modificações das argilas (microporosidade e adsorção de compostos orgânicos) foram analisadas no estudo da eficiência da adsorção dos compostos orgânicos, fazendo análises comparativas entre elas. Para análises, comparativas e caracterização das argilas, foram utilizadas as técnicas espectrofotométricas UV-Visível, Infravermelho, Difração de Raios X e Análise Térmica (TG-DTA simultâneos). As modificações constatadas foram: 1- a ocorrência da purificação com ácido clorídrico, troca catiônica (cátions Na+ natural das argilas) por cátions de Cu2+,Ca2+ e pilarização com íon Keggin (Al13); 2- aumento significativo da eficiência na adsorção dos compostos orgânicos antraceno e ácido 9-antróico em meio aquoso; 3- melhora da eficiência na adsorção dos compostos orgânicos aromáticos pelas argilas (KSF e STx-1) pilarizadas com o íon Keggin de alumínio (Al13), e 4 - melhora da adsorção, pelas argilas, do antraceno quando comparado ao ácido 9-antróico. As justificativas para as ocorrências descritas nos itens 3 e 4 foram: maior espaçamento basal das lamelas das argilas pilarizadas, maior caráter hidrofóbico e ausência do grupo carboxila, respectivamente. Os resultados mostraram ótima eficiência das argilas modificadas para a remoção dos compostos orgânicos (antraceno e ácido 9-antróico) presentes em água / Abstract: This study is related to the study of interaction clays modified and organic aromatic compounds, aimed at removing these through the adsorption properties of clays. The clays were subjected to purification processes, and also the cation exchange technique pillarization. The properties obtained after the process of modification of clays (microporosity and adsorption of organic compounds) were analyzed to study the efficiency of adsorption of organic compounds, making comparative analysis between them. To comparative analyze and characterization of clays, spectrophotometric techniques were used UV-visible, infrared, X ray diffraction and thermal analysis (simultaneous TG-DTA). The changes observed were: 1 -the occurrence of purification with hydrochloric acid cation exchange (Na+ cations of natural clays) by cations Cu2 + and Ca2 + and pillarization with Keggin ion (Al13); 2 - significant increase in efficiency in the adsorption of organic compounds anthracite and 9-antróico acid in aqueous medium; 3 - improving the efficiency of adsorption of aromatic organic compounds by clays (KSF and STx-1) pillared with aluminum Keggin ion; 4 - improvement of adsorption by clays, anthracite compared to 9-antroico acid. The reasons for the occurrences described in items 3 and 4 were higher basal spacing of the lamellae of the pillared clays, the greater hydrophobic character and absence of the carboxyl group, respectively. The results showed great efficiency of modified clays for the removal of organic compounds (anthracite and 9-antroico acid) present in water / Mestre

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / Duas argilas do tipo esmectitas, uma montmorilonita da regiÃo de Campina Grande (Pb) e uma estevensita de Marrocos foram utilizadas no processo de intercalaÃÃo e pilarizaÃÃo com soluÃÃes oligomÃricas de alumÃnio. AtravÃs dos resultados de espectrometria ICP-AES com plasma indutivamente acoplado foram determinadas as composiÃÃes quÃmicas que resultaram nas fÃrmulas empÃricas (Na0,43K0,22Ca0,09)(Al1,48,Mg0,18,Fe0,34)2Si4O10(OH)2 e (Li0,09Na0,04K0,03Ca0,05)(Al,Mg,Fe)2(Si,Fe,Al)4O10(OH)2. da montmorilonita e da estevensita respectivamente.Os valores das Ãreas especÃficas foram 29 m2.g-1 e 228 m2.g-1, antes da intercalaÃÃo e de 106 m2.g-1 e 219 m2.g-1, apÃs a pilarizaÃÃo, para a montmorilonita e estevensita, respectivamente. As argilas foram submetidas a lavagens a quente com hipoclorito para remoÃÃo da matÃria orgÃnica, e transformadas na forma homoiÃnica com NaCl, seguidas de intercalaÃÃes com complexo de alumÃnio e pilarizaÃÃo a 500ÂC. AtravÃs de anÃlises termogravimÃtricas e por difratometria de raios-X, foi avaliada a influÃncia da matÃria orgÃnica na intercalaÃÃo das argilas. Os resultados mostraram que as espÃcies mais estÃveis foram Ãquelas submetidas ao tratamento com hipoclorito. A estevensita apresentou atividade catalÃtica de cerca de 15% acima da capacidade da montmorilonita, cujo mÃximo ficou em 50 % a 315 ÂC, mas com percentual de isomerizaÃÃo na ordem de 82%, cerca de 13% superior a estevensita; A produÃÃo de isÃmeros do tipo Mono e Di foram semelhantes para as duas argilas, sendo de 84% e 16% respectivamente; Os isÃmeros predominantes para ambas Ãs argilas foram 3-metilheptano e 2-4-dimetilhexano; Apesar das atividades catalÃticas das argilas pilarizadas nÃo terem atingindo os mesmos nÃveis que para as zeÃlitas, como a ZSM-22, os percentuais relativos de isomerizaÃÃo superam os valores reportados para essa zeÃlita, na temperatura onde as atividades dessas argilas sÃo mÃximas. / Two clays of the smectites type, a montmorillonite from the region of Campina Grande (Pb) and the stevensite of Marrocos were used in the process of intercalation and pillarization. Through the results of spectrophotometry of atomic absorption ICP-AES the chemical composition of the montmorillonite was determined as(Na0,43K0,22Ca0,09)(Al1,48,Mg0,18,Fe0,34)2Si4O10(OH)2. By the same process, the composition of the stevensite was determined as (Li0.09Na0.04K0.03Ca0,05)(Al,Mg,Fe)2(Si,Fe,Al)4O10(OH)2. The values of the specific areas were 29 m2.g-1 and 228 m2.g-1, before the intercalation and 106 m2.g-1 and 219 m2.g-1, after the pillarization, for the montmorillonite and stevensite, respectively. The clays were submitted to a treatment for removal of the organic matter and then transformed in the homoionic type with NaCl, and inserted with aluminium complex and pillarization at 500 oC. Through thermogravimetric analysis and X-Ray diffractometry, it was evaluated the influence of the organic matter in the intercalation of the clays. The results showed that the more stable samples were those submitted to treatment with hypochlorate. The stevensite presented catalytic activity of about 15% above the capacity of the montmorillonite, whose maximum was 50% at 315 oC. Its percentage of isomerization however, in the order of 82%, was about 13% more than for stevensite. The production of isomers of the Mono and Di type were similar for the two clays, being of 84% and 16% respectively. The predominant isomers for both clays were 3-methylheptane and 2-4-dimethylhexane. Despite the catalytic activities of the pillared clays having not reached the same levels for zeolites as ZSM-22, the isomerization relative percentages exceeded the figures reported for this zeolite, at the temperature where the activities of these clays are maximum.

Submitted by Emanuel Varela Cardoso (emanuel.varela@ufcg.edu.br) on 2018-08-21T22:50:57Z No. of bitstreams: 1 JANAINE JULIANA VIEIRA DE ALMEIDA MENDES – DISSERTAÇÃO (PPGEP) 2017.pdf: 4430505 bytes, checksum: fc04219a2e7cd64f0a699635bebf03b8 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-21T22:50:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JANAINE JULIANA VIEIRA DE ALMEIDA MENDES – DISSERTAÇÃO (PPGEP) 2017.pdf: 4430505 bytes, checksum: fc04219a2e7cd64f0a699635bebf03b8 (MD5) Previous issue date: 2017-08-31 / Capes / Apesar de serem muito eficientes, os catalisadores homogêneos utilizados na obtenção de biodiesel apresentam problemas no processo de separação da glicerina, biodiesel e catalisador. Dentre os catalisadores heterogêneos estudados, tem-se verificado a aplicação de Carvão Ativado como suporte catalítico. Porém, não há relatos na literatura acerca da utilização de Carvão Ativado Pilarizado como catalisador no processo de transesterificação. O óleo de mamona apresenta-se com potencialidade na produção de biodiesel, porém sua densidade e viscosidade são muito altas. Uma alternativa encontrada tem sido a utilização de “blends”. Este trabalho teve como objetivo obter biodiesel a partir de “blend” de óleos vegetais (óleo de mamona e óleo de algodão) por meio de catálise heterogênea utilizando carvão ativado pilarizado como catalisador. Os CA’s de TM tiveram rendimentos acima de 25% em todos os tratamentos. Foi constatado caráter ácido dos CA’s, entre 4,0 e 5,0, sendo confirmado com a análise de ácido de Boehm. Na determinação de área BET foram encontrados resultados entre 31,16 mm2/g (T7) e 310,94 mm2/g (T8). Os CA’s apresentaram estrutura hexagonal com formação de túbulos, algumas amostras com canais mais definidos, sulcos celulósicos fibrosos e poros de diferentes tamanhos. No CAP houve diminuição da área superficial e volume dos poros, uma vez que estes se encontram preenchidos pelos pilares de alumínio. A utilização dos blends ajustaram algumas características dos óleos, destacando a diminuição na viscosidade. Para os testes catalíticos foi utilizado o blend F3. A conversão do blend em Ésteres Metílicos de Ácidos Graxos (FAME) variou de 67,04% (T1) e 89,92% (T8). Foi observado que as variáveis de Temperatura e Rotação apresentaram influência significativa na conversão do Blend em Biodiesel. De acordo com os resultados, pode-se concluir que o Carvão Ativado Pilarizado (CAP) mostrou-se eficiente quanto à produção de biodiesel em sistema aberto. / Although they are very efficient, the homogeneous catalysts used to obtain biodiesel present problems in the separation process of glycerine, biodiesel and catalyst. Among the heterogeneous catalysts studied, the application of activated carbon as catalytic support has been verified. However, there are no reports in the literature about the use of Pilarized Activated Charcoal as a catalyst in the transesterification process. Castor oil presents with potential in biodiesel production, but its density and viscosity are very high. An alternative found has been the use of blends. The objective of this work was to obtain biodiesel from vegetable oils blend (castor oil and cottonseed oil) by means of heterogeneous catalysis using activated charcoal pillarized as catalyst. The CAs of TM had yields above 25% in all treatments. It was verified acidic character of CAs, between 4.0 and 5.0, and was confirmed with the analysis of Boehm acid. In the determination of BET area results were found between 31.16 mm2/g (T7) and 310.94 mm2/g (T8). The CA's presented a hexagonal structure with formation of tubules, some samples with more defined channels, fibrous cellulosic grooves and pores of different sizes. In the PAC there was a decrease in the surface area and volume of the pores, since they are filled by the aluminum abutments. The use of the blends adjusted some characteristics of the oils, highlighting the decrease in viscosity. For the catalytic tests the blend F3 was used. The blend conversion to Fatty Acid Methyl Esters (FAME) ranged from 67.04% (T1) and 89.92% (T8). It was observed that the variables of Temperature and Rotation presented a significant influence on the conversion of Blend to Biodiesel. According to the results, it can be concluded that Pilarized Activated Carbon (CAP) was efficient in the production of biodiesel in the open system.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / As substÃncias denominadas desreguladores endÃcrinos (DE) sÃo uma categoria recente de poluentes ambientais que interferem nas funÃÃes do sistema endÃcrino, sendo encontradas no meio ambiente em concentraÃÃes na ordem de μg L-1 e ng L-1. Os efluentes de ETEs sÃo importantes fontes de lanÃamento desses compostos no ambiente aquÃtico uma vez que os processos convencionais de tratamento de Ãgua e esgoto nÃo removem totalmente esses micropoluentes. Neste trabalho avaliou-se a eficiÃncia da argila pilarizada utilizando o diÃxido de estanho como agente pilarizante para remoÃÃo de DE (de diferentes classes) em matrizes ambientais. Foi utilizado o planejamento experimental para avaliaÃÃo dos fatores que afetaram o processo adsortivo. Para etapa de otimizaÃÃo do mÃtodo analÃtico anteriormente validado foi estudada a eficiÃncia de trÃs cartuchos SPE comerciais. Foram obtidas concentraÃÃes afluentes, efluentes e eficiÃncias de remoÃÃo em duas estaÃÃes de tratamento de esgotos que operavam em escala real (UASB + cloraÃÃo). Por fim, foram realizados experimentos de adsorÃÃo de DE em sistemas mono e multicomponentes, assim como de regeneraÃÃo do adsorvente. Os cartuchos Oasis e Strata-X mostraram elevada eficiÃncia e capacidade seletiva, entretanto apenas o cartucho Strata-X foi o selecionado neste trabalho, uma vez que o mesmo mostrou maiores valores de recuperaÃÃo (%) de 50 (Sulfamethoxazol); 83 (Trimetoprima); 171 (Diclofenaco); 183 (Estrona); 14 (17β-estradiol) e 82 (Bisfenol-A). O mÃtodo cromatogrÃfico mostrou-se seletivo para todos os compostos estudados, exceto para o hormÃnio estriol. Os valores de limite de quantificaÃÃo (1,28-29,97 ng L-1) e limite de detecÃÃo (0,42-9,89 ng L-1) obtidos neste trabalho foram considerados baixos. A maioria dos valores de recuperaÃÃo encontrados foi menor que 100%. Foi possÃvel observar que o esgosto afluente Ãs ETEs estudadas ainda apresentam em seus efluentes quantidades considerÃveis de DE, com valores mÃdios efluentes entre 21,94-311,79 ng L-1 para ETE Aracapà e 4,41-123,47 ng L-1 para ETE Mondubim, o que evidencia a necessidade de uma etapa de pÃs-tratamento nas ETEs estudadas. Foram encontradas maiores eficiÃncias de tratamento para os compostos bisfenol A (90,8%) e 17α-etinilestradiol (76,6%) na ETE Mondubim. Jà para os compostos sulfametoxazol e estrona foi observado um incremento nos valores efluentes de 18,9 e 28,6%, respectivamente para a ETE AracapÃ. A argila pilarizada mostrou maior capacidade de adsorÃÃo quando comparada à argila natural, devido ao alargamento do espaÃo interlamelar da argila e aumento no volume de mesoporos como comprovado pelas tÃcnicas de caracterizaÃÃo. ApÃs anÃlise dos resultados do planejamento fatorial foi fixado os valores Ãtimos encontrados das variÃveis no processo para compor os estudos de cinÃtica e isoterma de adsorÃÃo, os quais foram Temperatura â 25 ÂC; AgitaÃÃo â 300 rpm; Massa do adsorvente: 300 mg e pH â 3. O estudo cinÃtico indicou tempo de equilÃbrio de 1 hora, sendo o modelo de pseudo-segunda ordem o que melhor se ajustou aos dados. O mecanismo de difusÃo intrapartÃcula nÃo foi a etapa determinante da velocidade e no processo de transferÃncia de massa. A maioria dos compostos DE estudados obteve maior remoÃÃo em sistema multicomponente quando comparados aos estudos monocomponentes. Os dados experimentais de isoterma de adsorÃÃo melhor se ajustaram ao modelo de Freundlich com exceÃÃo aos referentes aos compostos TMP e BPA. Os testes de regeneraÃÃo do adsorvente indicaram significante reduÃÃo da capacidade de adsorÃÃo da argila pilarizada no 2 ciclo de adsorÃÃo para os compostos TMP e BPA, com reduÃÃo de 99,5 e 79,2 %, respectivamente. Para os compostos E2 e E1, a adsorÃÃo foi afetada apÃs o 3 ciclo. / The substances called endocrine disruptors (ED) are a new category of environmental pollutants that interfere in the functions of the endocrine system, being found in the environment at concentrations in the order ug L-1 and L-1 ng. The WWTP effluent release are important sources of such compounds in the aquatic environment since the conventional methods of water treatment and sewage not completely remove these micropollutants. In this study we assessed the efficiency of pillared clay using tin dioxide as an agent for removing pilarizante DE (of different classes) in environmental matrices. Experimental design was used to evaluate the factors affecting the adsorptive process. For optimization step of the previously validated analytical method it was studied the effectiveness of three commercial SPE cartridges. Tributaries concentrations were obtained, effluents and removal efficiencies of two sewage treatment plants operating in full scale (UASB + chlorination). Finally, DE adsorption experiments were performed in single and multicomponent systems as well as regenerating the adsorbent. The Oasis and Strata-X cartridge efficiency showed high and selective ability, however, only Strata-X cartridge was selected in this study, since it showed higher recovery values (%) 50 (Sulfamethoxazol); 83 (Trimethoprim); 171 (diclofenac); 183 (estrone); 14 (17β-estradiol) and 82 (Bisphenol A). The chromatographic method was selective for all compounds studied, except for the hormone estriol. The quantification limit values (1.28 to 29.97 ng L-1) and detection limit (from 0.42 to 9.89 ng L-1) obtained in this study were low. Most of the recovery values was less than 100%. It was observed that the esgosto tributary of the studied WWTPs still present in their waste considerable amounts of DE, with average values of effluents from 21.94 to 311.79 ng L-1 for ETE Aracapà and 4.41 to 123.47 ng L 1 to ETE Mondubim, which highlights the need for a step of post-treatment in the studied WWTPs. They have found greater efficiencies treatment for compounds bisphenol A (90.8%) and 17α-ethinylestradiol (76.6%) ETE Mondubim. As for the compounds sulfamethoxazole and estrone it was observed an increase in effluent values of 18.9 and 28.6% respectively for the ETE AracapÃ. The pillared clay showed higher adsorption capacity compared to the natural clay, due to enlargement of the interlayer space of the clay and increased volume of mesopores as evidenced by the characterization techniques. After analyzing the results of the factorial design was set optimum values of the variables found in the process to make the studies of kinetics and adsorption isotherm, which was temperature - 25  C; Agitation - 300 rpm; Mass of adsorbent: 300 mg and pH - 3. The kinetic study indicated 1 hour equilibration time, with the model of pseudo-second order which best fit to the data. The intraparticle diffusion mechanism was not the determining step of the speed and mass transfer process. The majority of the DE compounds obtained greater removal in multicomponent system when compared to single-component studies. The experimental data better adsorption isotherm set the model Freundlich except to refer to the TMP and BPA compounds. The sorbent regeneration tests indicated a significant reduction in the adsorption capacity of pillared clay in the 2nd adsorption cycle for TMP and compounds BPA, with a reduction of 99.5 and 79.2%, respectively. For E2 and E1 compounds, adsorption was affected after the 3rd cycle.