Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2018-01-23T13:58:30Z No. of bitstreams: 1 SeverinaDeniseSalesDeOliveira_TESE.pdf: 2528438 bytes, checksum: 5f125ec45949dcd34b41d4e430960c59 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2018-01-24T14:37:57Z (GMT) No. of bitstreams: 1 SeverinaDeniseSalesDeOliveira_TESE.pdf: 2528438 bytes, checksum: 5f125ec45949dcd34b41d4e430960c59 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-01-24T14:37:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 SeverinaDeniseSalesDeOliveira_TESE.pdf: 2528438 bytes, checksum: 5f125ec45949dcd34b41d4e430960c59 (MD5) Previous issue date: 2017-07-31 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior (CAPES) / Neste trabalho est? sendo apresentado o processo de remedia??o de poluentes em meio aquoso usando micromotores de PEDOT/Pt, ZrO2-GO/Pt e micromotores Janus de magn?sio no tratamento de captura de CO2, remo??o de agentes neurol?gicos (como os compostos organofosforados) usados em bombas de natureza qu?mica e na remo??o do nitrito, respectivamente. A sustentabilidade ambiental tem sido um dos maiores desafios na atualidade. Preocupa??es quanto ao uso excessivo de recursos naturais e uma minimiza??o do impacto causado no meio t?m levado a grandes avan?os na ?rea da nanotecnologia. Os recentes estudos quanto ao uso dos micromotores tem mostrado que a combina??o dos componentes constituintes dessas microm?quinas e sua propuls?o t?m apresentado uma alta efici?ncia na remo??o de poluentes no meio ambiente. Todos os micromotores apresentados obtiveram excelentes resultados como a captura de 90% de g?s carb?nico promovido pelos micromotores de PEDOT/Pt, 91% de remo??o de metil-paraoxon usando os micromotores h?bridos de ZrO2-GO/Pt e 92,8% de remo??o do nitrito utilizando os micromotores Janus de magn?sio. / In this work has been presented the process of remediation of pollutants in aqueous medium using PEDOT/Pt, ZrO2-GO/Pt micromotors and Janus micromotors of magnesium in the treatment of CO2 capture, removal of nerve agents (e.g. organophosphorus compounds) used in chemical bombs and in the removal of nitrite, respectively. Environmental sustainability has been one of the greatest challenges today. Concerns about the excessive uses of natural resources and a minimization of the impact caused in the environment have led to great advances in the field of nanotechnology. Recent studies on the use of micromotors have shown that the combination of the constituent components of these micromachines and their propulsion has shown a high efficiency in the removal of pollutants in the environment. All micromotors presented excellent results such as the capture of 90% carbon dioxide promoted by the PEDOT/Pt micromotors, 91% removal of methyl paraoxon using the hybrid ZrO2-GO/Pt micromotors and 92.8% removal of the nitrite using the Janus micromotors of magnesium.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:18Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-07-06Bitstream added on 2014-06-13T20:47:09Z : No. of bitstreams: 1 silva_mr_dr_bauru.pdf: 2660814 bytes, checksum: 0f92889b38250061b645da3d1c0f67b4 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Os semicondutores BiVO4 e NiO vem sendo bastante estudados nos últimos anos para aplicação em fotoeletrocálise, mais especificamente na degradação de poluentes orgânicos em meio aquoso, implicando em sustentabilidade ambiental. Neste trabalho, estes materiais foram obtidos na forma de filmes finos pelas técnicas: Síntese de Combustão em Solução e Co-precipatação, combinadas ao processo de deposição via molhamento (dip-coating). A composição, microestrutura e morfologia dos filmes foram avaliadas por TG-DTA, DTX e MEV. Os resultados de TG-DTA e DRX permitiram verificar a temperatura de formação das classes desejadas, 287ºC para o BiVO4 e 305ºC NiO. Imagens MEV mostram que os filmes são compostos por partículas de formato aproximadamente eférico, com boa dispersão sobre o suporte. Espectros UV-VIS mostraram que filmes de BiVO4 absorvem na região do visível com bandgap da ordem de 2,5 eV, e filmes de NiO absorvem no ultravioleta no ultravioleta com bandgap da ordem de 3,0 eV. A caracterização elétrica, trouxe resultados surpreendentes, particularmente no filme de NiO, onde iluminação com luz de energia acima do gap aumentou a resistividade do material, o que está ligado a variâncias de Ni2+. A caracterização eletroquímica, realizada por voltametria cíclica e cronoamperometria, mostrou que ambos os filmes respondem à excitação à excitação com luz de determinado comprimento de onda, além de apresentar estabilidade na corrente fotogerada. Ambos os filmes se mostraram eletroativos frente à reação de degradação do azul de metileno, sendo que na presença de luz ocorre a maior degradação. Um eletrodo com heterojunção p-n foi confeccionado utilizando estes dois materiais. O eletrodo FTO/p-NiO/n-BiVO4 apresentou excelente desempenho frente à degradação do azul de metileno, em... / The semiconductor BiVO4 and NiO have been extensively studied in recent years for the photoelectrocatalysis application, more specifically in the organics polluants degradation in aqueous solution, which leads to sustainability environment. In this work, these materials were obtained in the form of thin films by Solution Combustion Systhesis and co-precipitation techniques, combinee with the dip-coating deposition process. The composition, microstructure and morphology of these films was evaluated by TG-DTA, XRD and SEM. TG-DTA and XRD results were important to verify the temperature of the desired phase formation, which tuned out as 287ºC and 305ºC for the BiVO4 and NiO, respectively. SEM images show that the films consist of spherical particles with good dispersion on the support . UV-VIS Spectroscopy, have shown that BiVO4 thin film absorbs in the viable region with bandage energy of about 2.5 eV, whereas the NiO thin film absorbs in the ultraviolet region with bandagap energy about 3.0 eV. The electrical characterization has shown striking results, particularly on the NiO film, where irradiation with above bandgap light leads to a resistivity increase, which was related to the presence of Ni2+ vacancies. The electrochemical characterization, carried out by cyclic voltammetry and chronoamperometry, has shown that both the films respond to excitation with light of specific wavelength and provides stability in the photocurrent. Both the films are electroactive in the methylene blue dedradation reaction and that the greatest degradation takes place in the presence of light. A p-n heterojunction electrode was made using these two materials. The FTO/p-NiO/n-BiVO4, electrode showed excellent performance in the methylene blue degradation in different electrolytes under visible and UV light ilumination. The percentages of... (Complete abstract click electronic access below)

Esta tese tem o objetivo de apresentar um modelo matemático, para simular a dispersão de poluentes na atmosfera, que considera a variação temporal do campo de vento e dos coeficientes de difusão turbulenta, além disso, representar uma fonte móvel através de fontes pontuais. Sendo assim, usa-se a ideia do método da decomposição de Adomian e a técnica GILTT (Generalized Integral Laplace Transform Technique) no intuito de resolver a equação de advecção difusão, a qual descreve o fenômeno citado. Ainda, implementa-se o modelo proposto com o conjunto de dados do experimento de OLAD (Over Land Alongwind Dispersion) e, por fim, comparam-se os resultados obtidos e os dados de concentração coletados no experimento mencionado. / This thesis aims to present a mathematical model to simulate the dispersion of pollutants in the atmosphere, which considers the temporal variation of the wind field and the eddy diffusivity. Moreover, it represents a moving source through point sources. To reach this goal, it uses the idea of the Adomian decomposition method together with the GILTT technique (Generalized Integral Laplace Transform Technique) in order to solve the advection-diffusion equation, which describes the phenomenon. It further implements the model proposed with the dataset of OLAD (Dispersion Over Land Alongwind) experiment and finally the results obtained and the concentration observed are compared.

Atualmente, com a melhoria das técnicas de paralelização, cada vez mais vem sendo empregado o uso de clusteres de computadores para programas exigentes de alta performance. Porém, para um programa rodar adequadamente em paralelo, o mesmo deve ser escrito de maneira paralelizável. A proposta deste trabalho é o desenvolvimento de uma plataforma computacional que facilite a escrita de programas orientados à análise de dados climáticos e simulações de fenômenos atmosféricos escritos em paralelo. A plataforma foi pensada de maneira a ser o mais exível possível, permitindo que novas funcionalidades sejam adicionadas através de plugins. Em um futuro próximo, pretende-se disponibilizá-la para uso público com licença GNU General Public License (GNU GPL) e código aberto. Para demonstrar seu potencial de uso, foi realizado um estudo exploratório com dados provenientes do projeto de reanálise Twentieth Century Reanalysis version 2 (20CRv2). Tal estudo visa obter informações sobre que parâmetros e escalas de tempo são importantes para a descrição do fenômeno da zona de convergência do Atlântico sul (ZCAS). / Since parallel computing technologies are improving very fast, computer clusteres are getting more and more employed for highly demanding computational tasks. Nevertheless, for a software to run in a cluster, it needs to be written in a parallel way, which is not necessarily a simple task. Therefore, the aim of this work is to develop a computer platform capable of manipulating, analysing and evaluating climate observational data and controlling simulation in a parallel manner. Features can be added to the platform through plugins, making it very exible and extensible for a very large range of tasks. A simple application is purposed to demonstrate the platform's potential uses. The application consists of a exploratory study of data from the 20th century reanalysis project concerning the South American Convergence Zone (SACZ), a very important phenomena in the south hemisphere.

A presente Tese, elaborada pela integração de artigos científicos publicados ou submetidos em periódicos internacionais, tem por objetivo geral investigar as potencialidades e limitações de resíduos industriais, acadêmicos e agroindustriais na obtenção de catalisadores para degradação de poluentes orgânicos. Foram utilizados resíduos industriais (banhos de galvanização, areias de fundição e petroquímico), acadêmicos (soluções residuais de aula de fotografia contendo prata e solução residual das aulas de química analítica contendo metais) e agro-industriais (casca de arroz, casca de acácia esgotada, pó de fumo) na preparação dos fotocatalisadores suportados. Os sólidos foram caracterizados por um conjunto de técnicas espectroscópicas, volumétricas, microscópicas, eletroquímicas visando descrever os catalisadores do ponto de vista, elementar, estrutural, textural e morfológico, como espectroscopia de emissão de raios X por dispersão de energia (SEM-EDX), espectroscopia de retroespalhamento Rutherford (RBS), espectroscopia de reflectância difusa no ultravioleta (DRS-UV), espectroscopia de espalhamento de raios X em baixo ângulo (SAXS), espectroscopia de fotoelétrons excitados por raios X (XPS), porosimetria de nitrogênio e medidas de potencial zeta (ZP). Os sistemas foram avaliados na fotodegradação de corante (rodamina B), fenol e fármacos sob radiação ultravioleta e visível. Para fins de comparação, titânia comercial P25 (Degussa) foi empregada como catalisador. Além disso, o efeito da reutilização dos catalisadores e atividade fotocatalitica frente a amostras reais foram estudados. O catalisador suportado preparado a partir do resíduo da indústria petroquímica e suportado em sílica apresentou a melhor atividade fotocatalítica na degradação de todas as moléculas testadas, tal como RhB (67 % sob radiação UV e 61 % sob radiação visível), fármaco guaifenesin ( 49 % UV e 45 % visível) e fenol (44 % UV), enquanto que o P25 comercial apresentou 93 % e 14 %, respectivamente, para a radiação ultravioleta e visível. / This thesis, developed by the integration of scientific papers published or submitted in international journals, has the objective to investigate the potential and limitations of industrial waste, academics and agroindustrial to obtain catalysts for degradation of organic pollutants. Industrial waste (galvanic baths, foundry sands and petrochemical), academics (residual solutions of class photograph containing silver and residual solution of analytical chemistry classes containing metals) and agroindustrial (rice husk, exhausted bark acacia, tobacco dust) were used in the preparation of the supported photocatalyst. The solids were characterized by a set of spectroscopic, volumetric, microscopic electrochemical techniques in order to describe elementary structural, textural and morphological properties, such as Scanning electron microscopy with energy dispersive X-ray spectroscopy (SEM-EDX), Rutherford backscattering spectrometry (RBS), diffuse reflectance spectroscopy in the ultraviolet (DRS-UV), small-angle X-ray scattering (SAXS), X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS), nitrogen porosimetry and zeta potential (ZP) measurements. The catalyst activity was evaluated on the dye (RhB), phenol and drugs photodegradation under ultraviolet and visible radiation. For comparative reasons, P25 (Degussa) was also employed as the catalyst. Furthermore, the effect of reuse of catalysts and photocatalytic activity compared to real samples were also evaluated. The silica supported catalyst prepared from petrochemical waste and supported on silica showed the best photocatalytic activity in the degradation of all tested molecules, such as RhB (67% and 61% under UV and visible radiation, respectively), guaifenesin drug (49% UV and 45 % visible radiation) and phenol (44 % UV radiation), while the commercial P25 showed 93 % and 14 %, to ultraviolet and visible radiation, respectively.

O estudo experimental dos processos de dispersão atmosférica de poluentes permite a análise de problemas específicos e a avaliação dos modelos teórico-numéricos. Os custos da experimentação de campo conduzem à realização de estudos de laboratório em modelos reduzidos. Este trabalho tem por objetivo principal a reprodução dos ventos atmosféricos e dos processos de dispersão em escala reduzida em túnel de vento. Foram estabelecidos os requerimentos gerais de modelagem para os diversos problemas relacionados com o estudo experimental da dispersão de poluentes atmosféricos, incluindo a simulação da camada limite atmosférica e da fonte de emissão. A partir desta análise, foram desenvolvidos e avaliados diversos modelos experimentais dos ventos turbulentos na camada limite atmosférica neutral utilizando velocidades médias muito baixas que permitam cumprir os requerimentos de semelhança do processo de dispersão. As simulações incluem ventos turbulentos sobre terrenos homogêneos a diferentes escalas. Na avaliação experimental foram utilizados dados da literatura e comparações diretas com resultados de campo para a condição de atmosfera em estabilidade neutra. Foram estudados escoamentos turbulentos mais complexos nas proximidades de um modelo simples de uma edificação e em um entorno urbano não homogêneo. Para os estudos da difusão atmosférica, foi estabelecida a prioridade da modelagem de problemas locais de dispersão. Foi modelada uma fonte de emissão pontual de baixa altura representativa de uma chaminé que permita a modificação das condições de empuxo da pluma. A análise do processo de dispersão e das concentrações foi realizada considerando diversas configurações que incluem a fonte de emissão isolada num escoamento homogêneo, a consideração dos efeitos da esteira próxima ao modelo de uma edificação, e finalmente de um terreno urbano não homogêneo. Foram determinadas as concentrações médias e as flutuações de concentração na pluma. Estes resultados permitiram obter os campos de concentração e, a partir das funções de densidade de probabilidade e funções de densidade espectral, analisar as zonas de intermitência no campo de concentração. Comparações com resultados da literatura e com modelos teóricos complementam o estudo realizado. É dada ênfase na análise das flutuações de concentração e na intermitência dos processos de dispersão, dada a importância do seu conhecimento para o desenvolvimento de modelos bem como à escassa informação experimental na bibliografia. Os resultados deste trabalho permitem estabelecer a viabilidade da simulação da camada atmosférica neutral e dos estudos de dispersão em túnel de vento, determinando vantagens e limitações dos modelos reduzidos. A influência das características do escoamento turbulento, das configurações próximas do terreno e das características da emissão no processo de dispersão foi estudada. Finalmente, são analisadas as condições de intermitência associadas aos escoamentos turbulentos e, em particular, aos campos de concentração próximos a uma fonte de emissão. / The experimental study of the pollutant dispersion processes allows the analysis of specific problems as well as the evaluation of theoretical models. The costs related to full scale measurements make the experimental studies over reduced scaled models a better research tool. This work has the aim of modeling some kinds of atmospheric winds and related dispersion processes in wind tunnels. The general modeling laws related to the experimental study of pollutants dispersion were followed, including the boundary layer simulation and the emission source. Several experimental models of the turbulent winds in neutral boundary layers were developed and evaluated by using very low wind velocities, allowing the fulfillment of the similitude laws of the dispersion process. The simulations include turbulent winds over homogeneous terrains at different scales. Literature data were used in the experimental evaluation as well as direct comparisons with field results for the atmosphere under neutral stability conditions. Also, more complex turbulent flows were studied in the close proximities of a simple building model in a non homogeneous surrounding. For the atmospheric diffusion studies, it was decided to model local dispersion situations. A single, punctual type of emission source was modeled, representing the conditions at a low height chimney and allowing the modification of the plume buoyancy conditions. The analysis of the dispersion process and concentrations was performed under several configurations including the isolated source emission in a homogeneous flow, the consideration of the wake effects close to a building model, and finally of a non homogeneous urban terrain. The mean and fluctuating components of the plume concentration were obtained. These results allowed the characterization of the concentration fields. From the probability and spectral density functions it was possible to analyze the intermittence of the concentration field. Comparisons with literature results and with theoretical models complement the study. Special care is taken in the analysis of the fluctuations of the concentration and in the intermittence of the dispersion processes, due to its importance to the development of theoretical models as well as the lack of experimental information in the open literature.

Submitted by Liliane Ferreira (ljuvencia30@gmail.com) on 2018-04-26T10:56:51Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Andreia Cristina Fonseca Alves - 2018.pdf: 2077715 bytes, checksum: 014c09b110640921afd1122a8c288520 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2018-04-26T11:17:44Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Andreia Cristina Fonseca Alves - 2018.pdf: 2077715 bytes, checksum: 014c09b110640921afd1122a8c288520 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-26T11:17:44Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Andreia Cristina Fonseca Alves - 2018.pdf: 2077715 bytes, checksum: 014c09b110640921afd1122a8c288520 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2018-02-26 / Bisphenol-A (BPA) is an emerging pollutant potentially capable of interfering with the endocrine system of living things. Employed mainly in the industry, in the production of resins, packaging and polycarbonate monomers, its main sources in the environment are effluent discharges. Since the conventional treatment systems used in Brazil can’t remove a series of pollutants, the use of activated carbon is one of the alternatives fairly used for this purpose. Its production from alternative materials is becoming more and more frequent, as agroindustrial wastes, object of numerous studies of the production of activated carbon. The coffee grounds are one of these residues that has been used generating good carbonaceous adsorbents. Thus, the objective of this work was to evaluate the efficiency of the activated carbon produced from the coffee grounds, in the adsorption of BPA in aqueous medium. Water vapor (CAH), KOH (CAK), K2CO3 (CAKC) and ZnCl2 (CAZn) were used as the activating agente characterized by analysis of X-ray diffraction (XRD), Fourier transform infrared (FTIR), N2 adsorption and desorption, elemental composition (CHNS-O) and determination of zero charge potential. For the selection of the best coal, a preliminary adsorption test was carried out with the adsorbents produced, with the coffee grounds and a commercial coal for comparative purposes. The effect of the initial pH of the solution was also evaluated. The kinetic adsorption studies at the concentrations of 5, 20 and 30 mg/L of BPA were adjusted to the pseudo-firstorder and pseudo-second order models. The nature of the process was studied by the Langmuir and Freundlich isotherm models. Among the developed coals, the CAK and CAKC presented low production yield and were not submitted to the adsorption tests. The CHNS-O, XRD, FTIR and N2 adsorption/desorption analyzes of CAH and CAZn generated results close to those reported in the literature. In terms of specific surface area, the CAH proved to be out of the expected. The CAZn had an area of 1,038.51 m²/g. Of the materials tested, the CAH didn’t present adsorptive capacity, while the CAZn was the one with the best performance, with little variation in efficiency when the pH of the medium changed. The use of coffee grounds as bioadsorbent wasn’t promising, being 86 percentage points below the efficiency of CAZn. Adsorption kinetics revealed a relatively slow process at the concentrations studied, reaching equilibrium after 720 minutes. The kinetic data for the three systems presented a fractional order close to 2, thus indicating a better fit for the pseudo-second order model. The equilibrium data were better adjusted to the Langmuir model, assuming that the CAZn has a homogeneous surface with adsorption occurring in monolayer. The maximum adsorption capacity of BPA according to the same model was 123.22 mg/g. The results showed that CAZn can be considered a promising promoter in the removal of BPA, indicating coffee grounds as an alternative raw material for the production of activated carbon with the potential to remove emerging pollutants such as BPA in water. / O Bisfenol-A (BPA) é um poluente emergente potencialmente capaz de interferir no sistema endócrino dos seres vivos. Empregado principalmente na indústria, na produção de resinas, embalagens e monômeros de policarbonato, suas principais fontes no meio ambiente são as descargas de efluentes. Uma vez que os sistemas de tratamento convencionais empregados no Brasil não conseguem remover uma série de poluentes, o uso de carvão ativado é uma das alternativas bastante empregada para esta finalidade. Sua produção a partir de materiais alternativos vem-se tornando cada vez mais frequente, como resíduos agroindustriais, objeto de inúmeros estudos de produção de carvão ativado. A borra de café é um destes resíduos que vem sendo utilizado gerando adsorventes carbonáceos de bons desempenhos. Dessa forma, o objetivo deste trabalho foi avaliar a eficiência do carvão ativado produzido da borra de café, na adsorção de BPA em meio aquoso. Foram utilizados como agente ativante vapor d’água (CAH), KOH (CAK), K2CO3 (CAKC) e ZnCl2 (CAZn), caracterizados por análises de difratometria de raios X (DRX) e de infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), adsorção e dessorção de N2, composição elementar (CHNS-O) e determinação do potencial de carga zero. Para seleção do melhor carvão, um ensaio preliminar de adsorção foi realizado com os adsorventes produzidos, com a borra de café e um carvão comercial para fins comparativos. O efeito do pH inicial da solução também foi avaliado. Os estudos cinéticos de adsorção nas concentrações de 5, 20 e 30 mg/L de BPA foram ajustados os modelos de pseudo-primeira ordem e pseudo-segunda ordem. A natureza do processo foi estudada pelos modelos de isoterma de Langmuir e Freundlich. Dentre os carvões desenvolvidos, o CAK e CAKC apresentaram baixo rendimento de produção, não sendo então submetidos aos ensaios de adsorção. As análises CHNS-O, DRX, FTIR e adsorção/desorção de N2 do CAH e CAZn geraram resultados próximos aos relatados na literatura. Em termos de área superficial específica, o CAH mostrou-se fora do esperado. Já o CAZn apresentou uma área de 1.038,51 m²/g. Dos materiais testados, o CAH não apresentou capacidade adsortiva enquanto que o CAZn foi o de melhor desempenho, com pouca variação na eficiência quando alterado o pH do meio. O emprego da borra de café como bioadsorvente não foi promissor, ficando 86 pontos percentuais abaixo da eficiência do CAZn. A cinética de adsorção revelou um processo relativamente lento para as concentrações estudadas, atingindo o equilíbrio após 720 minutos. Os dados cinéticos, para os três sistemas, apresentaram ordem fracionária próxima de 2, indicando assim um melhor ajuste pelo modelo de pseudo-segunda ordem. Os dados de equilíbrio foram melhores ajustados ao modelo de Langmuir, pressupondo que o CAZn possui uma superfície homogênea com a adsorção ocorrendo em monocamada. A capacidade máxima de adsorção de BPA segundo o mesmo modelo foi de 123,22 mg/g. Os resultados mostraram que o CAZn pode ser considerado um adorvente promissor na remoção de BPA, indicando a borra de café como uma matéria-prima alternativa para produção de carvão ativado com potencial de remoção de poluentes emergentes, como o BPA, em água.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / Os corantes sintÃticos sÃo um dos poluentes mais comuns e frequentemente encontrados na indÃstria tÃxtil. A destinaÃÃo de esgoto contendo corantes para corpos de Ãgua à extremamente importante do ponto de vista ambiental, jà que mesmo em baixas concentraÃÃes os corantes podem ser altamente tÃxicos para sistemas aquÃticos. A elevada toxicidade à um dos grandes problemas de Ãguas residuais contendo corantes. Este estudo examinou como adsorventes nanoporosos trÃs materiais sendo um HidrÃxido Duplo Lamelar (HDL â Mg/Al), uma argila pilarizada (Al-PILC) e um carbono ativado comercial (GAC-Norit 1240) avaliando seus comportamentos na remoÃÃo dos corantes Reativo Preto 5 (RP5), Azul de Metileno (AM) e Ãcido Azul 25 (AA25). Os materiais baseados em argilas naturais e sintetizadas em laboratÃrio, assim como o carbono ativado, foram caracterizados por difraÃÃo de raios X, BET e FTIR, a fim de se obter informaÃÃo sobre suas caracteristicas estruturais e texturais. Experimentos em batelada utilizando um sistema de tanques agitados foram realizados para averiguar o efeito do pH do meio, da concentraÃÃo inicial de corante, do tempo de contato e da forÃa iÃnica do meio na adsorÃÃo dos corantes. Para o sistema de tanques agitados foram utilizados um agitador rotatÃrio orbital e tubos de acrÃlico contendo 20 mL de soluÃÃes de corantes em contato com 0,015 g dos adsorventes. As concentraÃÃes de equilÃbrio de cada corante foram determinadas em espectrofotÃmetro UV/Vis. A fim de descrever o comportamento das isotermas de adsorÃÃo, os dados de equilÃbrio foram correlacionados com o modelo de Langmuir (L). A contribuiÃÃo dos parÃmetros de transferÃncia de massa na cinÃtica de adsorÃÃo dos corantes RP5, AA25 e AM em carbono ativado tambÃm foi investigada. Estes dados fundamentais forneceram uma melhor compreensÃo dos mecanismos de transferÃncia de massa e dinÃmica difusional do sistema. O comportamento do pH e da forÃa iÃnica do meio foi de suma importÃncia para o entendimento dos processos de adsorÃÃo nos respectivos materiais para cada corante analisado. O pH das soluÃÃes aquosas foi bastante diferenciado, o qual foi dependente das caracterÃsitcas aniÃnicas e catiÃnicas dos materiais e dos corantes. De acordo com a anÃlise estatÃstica, o modelo de Langmuir foi adequado para representar os dados de adsorÃÃo dos corantes comprovado pela combinaÃÃo das constantes de ligaÃÃo do modelo, evidenciando uma forte interaÃÃo adsorvente-adsorbato. Pode-se notar que as cinÃticas de adsorÃÃo de corantes seguem um comportamento semelhante, com uma queda brusca da concentraÃÃo inicial de corante no sobrenadante nos primeiros momentos de contato, atingindo o equilÃbrio em aproximadamente 60 minutos, do que se pode inferir uma difusÃo molecular intrapartÃcula. As quantidades adsorvidas dos trÃs materiais indicaram um melhor desempenho obtido para o carbono ativado. / Synthetic dyes are one of the most common pollutants and often found in the textile industry. The disposal of wastewater containing dyes on water bodies is extremely important from an environmental standpoint, since the dyes even at low concentrations can be highly toxic to aquatic systems. The high stability and toxicity are the major problem in the treatment of wastewater containing dyes. This study examined three nanoporous adsorbents materials: a lamellar double hydroxide (LDH-Mg/Al), pillared clay (Al-PILC) and a commercial activated carbon (Norit GAC-1240), assessing hair performance in the removal of dyes Reactive Black 5 (RB5), Methylene Blue (MB) and Acid Blue 25 (AB25) used in the textile industry. The materials based on natural clays synthesized in the laboratory, and activated carbons were characterized by XRD, BET and FTIR, in order to obtain information about their structural and textural characteristics. Experiments using a batch stirred tank system were performed to investigate the effect of pH, the initial concentration of dye, contact time and ionic strength through adsorption of the dyes. For the system of stirred tanks a rotary shaker and acrylic tubes were used containing 20 mL of dye solutions in contact with 0.015 g of adsorbent. The equilibrium concentration of each dye was determined with a spectrophotometer UV/Vis. In order to describe the behavior of adsorption isotherms, the equilibrium data were correlated with the Langmuir model (L). The contribution of mass transfer parameters on the kinetics of adsorption of dyes RP5, AB25 and MB on activated carbon was also investigated. These data provide a basic understanding of mechanisms of mass transfer and dynamic diffusional system. The behavior of pH and ionic strength of the medium was very important for understanding of adsorption processes in the respective materials for each dye examined. The pH of the aqueous solutions was greatly different, which was dependent on characteristics anionic and cationic materials and colorants. According to statistical analysis, the Langmuir model was adequate to represent the data of adsorption of dyes shown. It may be noted that the kinetics of adsorption of dyes follow a similar behavior, with a sharp drop of the dye initial concentration in the supernatant in the first moments of contact, reaching the equilibrium in approximately 100 minutes. The adsorbed amounts of the three materials showed a revealed better performance obtained for activated carbon.

A presença de produtos farmacêuticos no meio ambiente é uma questão emergente, devido à crescente resistência bacteriana. As tecnologias utilizadas em instalações de tratamento de água não são eficientes para remover todos os resíduos farmacêuticos e os efeitos dessas substâncias não são bem conhecidos. No presente trabalho, estudou-se a degradação do antibiótico sulfametoxazol (SMX) por fotólise. O SMX é uma sulfonamida, um dos grupos de antibióticos mais utilizados. A fotodegradação de SMX em solução aquosa foi realizada por radiação UVC, sendo o composto transformado por meio de absorção de fótons de comprimento de onda igual a 254 nm. Os experimentos foram conduzidos em um reator fotoquímico anular tubular feito de vidro Pirex (volume irradiado de 3,9 L). A irradiação foi feita por uma lâmpada de mercúrio de baixa pressão de 36 W posicionada ao longo do eixo do reator. Utilizaram-se 5,5 L de solução aquosa do antibiótico (10-50 mg/L). Os efeitos das concentrações iniciais de SMX e do pH (5, 7 ou 9) foram estudados a partir de um projeto experimental Doehlert. Os resultados indicaram remoções de SMX superiores a 99% em até 30 minutos de exposição à radiação UVC. A análise estatística dos resultados em termos do tempo necessário para redução de 50% da concentração inicial de SMX e da taxa inicial de degradação confirmou que para maior quantidade inicial do antibiótico é possível observar que o pH interfere na resposta, indicando que a fotólise do SMX é mais lenta em meio básico. Por outro lado, para concentrações iniciais mais baixas, não é possível afirmar se o pH interfere ou não na velocidade de degradação de SMX, já que esta ocorre muito rapidamente. Os compostos resultantes da degradação do SMX mostraram-se recalcitrantes, obtendo-se remoções de COT menores que 7%. Medidas de toxicidade baseadas na inibição da luminescência da bactéria Vibrio fischeri, segundo o método Microtox 500®, indicaram aumento de toxicidade das soluções aquosas após irradiação. Além disso, bioensaios respirométricos sugeriram que os produtos gerados na degradação são mais favoráveis à oxidação em sistemas biológicos de tratamento. / The presence of pharmaceuticals in the environment is an emerging issue due to the increasing bacterial resistance. The technologies used in sewage and wastewater treatment plants are not efficient to remove all pharmaceutical residues and the effect of these substances is not well known. In this work, the degradation of the antibiotic sulfamethoxazole (SMX) by photolysis has been studied. SMX belongs to the sulfonamides group, one of the first groups of antibiotics used. The photodegradation of SMX in aqueous solution was carried out by UV radiation, in which the target compound is transformed by absorbing photons with wavelength 254 nm. The experiments were carried out in an annular photochemical reactor made of Pyrex glass (irradiated volume of 3.9 L). The irradiation was provided by a 36 W low-pressure mercury vapor lamp set along the reactor axis. A total volume of 5.5 L of aqueous solution (10-50 mg/L) was used. The effects of SMX initial concentration and pH (5, 7 or 9) were studied according to a Doehlert experimental design. The results showed SMX removals greater than 99% after 30 minutes of UVC irradiation. Statistical analysis of the results in terms of the time needed to remove 50% of SMX initial concentration and the initial degradation rate showed that pH affects the response for higher initial amounts of antibiotic, showing that SMX photolysis is slower in basic medium. On the other hand, for lower initial concentrations, it is not possible to confirm wether pH affects the removal rate or not, because the decrease of SMX concentration is very fast. The compounds resulting from SMX degradation were shown to be recalcitrant, with TOC removals not greater than 7%. Bioassays based on the inhibition of Vibrio fischeri luminescence showed an increase of the toxicity of irradiated aqueous solutions. Moreover, respirometric bioassays suggested that the degradation products produced by SMX degradation are more favorable to oxidation in biological treatment systems.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de NÃvel Superior / A meta do trabalho à analisar a capacidade de se modelar a emissÃo de poluentes provenientes dos veÃculos transportadores de carga em Ãreas urbanas adensadas, por meio de modelos integrados de emissÃo e simulaÃÃo de trÃfego. Estes modelos sÃo comumente utilizados em atividades de planejamento de transportes e gerenciamento de trÃfego. Ademais, à proposto e detalhado um mÃtodo de coleta de emissÃes com dispositivo embarcado em campo, alÃm de simulaÃÃes de trÃfego com o objetivo de estimar as emissÃes de poluentes de veÃculos de carga em Ãrea urbana. à apresentado o detalhamento dos experimentos para anÃlise dos simuladores de trÃfego com modelos de emissÃo integrados. TrÃs simuladores de trÃfego foram utilizados na estimaÃÃo das emissÃes: AIMSUN, INTEGRATION e VISSIM. O experimento mostrou que os limites de emissÃes estabelecidos por lei nÃo estÃo sendo observados para os Materiais Particulados. O experimento mostrou que para Materiais Particulados o simulador de trÃfego AIMSUN apresentou dados mais prÃximos dos coletados em campo, jà para MonÃxido de Carbono e Ãxidos de NitrogÃnio o simulador INTEGRATION apresentou dados mais prÃximos, considerando o fator de suma importÃncia, a ausÃncia de calibraÃÃo dos modelos, mostrando a necessidade de calibraÃÃo acurada para levantamentos mais prÃximos dos colhidos em campo, pois os resultados foram pÃfios comparados com os reais. Para veÃculos de maiores dimensÃes, foram observados menores Ãndices de emissÃes, em funÃÃo de a modelagem considerar fortemente a velocidade e aceleraÃÃo para realizar as estimativas. Por Ãltimo, com o aumento do trÃfego foi observado aumento de emissÃes de Materiais Particulados, mas os Ãxidos de Carbono e NitrogÃnio se mantiveram aproximadamente constantes com a variaÃÃo do trÃfego. / The main topic of this work is the analysis of the integrated modelling of air pollutants emissions of light-duty vehicle in urban areas with dynamic traffic models. These models constitute fundamental components to support the development and assessment of traffic management policies, and the optimization of their parameters, to alleviate the negative impacts of road traffic. Furthermore, it is proposed and detailed a method for collecting real emission from light-duty vehicle in a dynamic traffic state. In this work, the details of the experiments for analysis of traffic simulators with integrated emission models are presented. Three traffic simulators have been used in the analysis: AIMSUN, INTEGRATION and VISSIM. The experiment showed that the emission limits established by law are not being observed/real for Particulate Materials (PM). The experiment showed that the estimative of PM from AIMSUNâs model is closest presented data real, since for Carbon Monoxide and Nitrogen Oxides the INTEGRATIONâs model is better. In this work not employed calibration effort, showing the need for more accurate calibration for future researchs. For larger vehicles, lower emission rates were observed, depending on the modeling strongly consider the speed and acceleration to make the estimates. Finally, with the increase in traffic increased emissions of particulates were observed, but the oxides of carbon and nitrogen remained approximately constant with changes in the traffic.