00 CAMPUS ARISTÓTELES CALAZANS SIMÕES (CAMPUS A. C. SIMÕES) CTEC - CENTRO DE TECNOLOGIA Dissertações e Teses defendidas na UFAL - CTEC
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Tipo: Dissertação
Título: Síntese e caracterização de compósitos hidrocarvão/simonkolleite e seus precursores para aplicação na remoção adsortiva do antibiótico Rifampacina em solução aquosa
Título(s) alternativo(s): Synthesis and characterization of hydrochar/simonkolleite compounds and their precursors for application in the adsorptive removal of the antibiotic rifampicin in aqueous solution
Autor(es): Agra, Ivis de Melo
Primeiro Orientador: Zanta, Carmem Lúcia de Paiva e Silva
metadata.dc.contributor.advisor-co1: Duarte, José Leandro da Silva
metadata.dc.contributor.referee1: Oliveira, Leonardo Mendonça Tenório de Magalhães
metadata.dc.contributor.referee2: Diaz, Joan Manuel Rodriguez
Resumo: O Brasil é um dos maiores produtores de cana-de-açúcar do mundo, e Alagoas é o estado da região Nordeste que apresenta a maior contribuição em toneladas produzidas. Após o processo de extração do caldo para produção de açúcar e álcool, é gerado um subproduto, o bagaço de cana, um resíduo que apresenta um viés para diversas aplicações, como a queima para geração de energia elétrica, e mais recente tem sido estudada a sua aplicação como agente adsorvente. Uma alternativa para aprimorar as características da biomassa, é converter o resíduo em hidrocarvão (HC), pois a conversão garante uma matriz mais estável e mais eficiente para o processo de adsorção. O hidrocarvão também pode ser utilizado como suporte para materiais com propriedades catalíticas e no caso deste estudo o simonkolleite (SK). Nesse contexto, foram sintetizados três compósitos e seus precursores, visando a deposição do simonkolleite sobre o hidrocarvão de bagaço de cana. Em seguida foi avaliada a eficiência dos materiais para a remoção da rifampicina de um efluente aquoso. A rifampicina é um fármaco utilizado para o tratamento de tuberculose e hanseníase, e faz parte da classe de poluentes emergentes (PE). A associação do SK ao hidrocarvão pode acarretar uma maior eficiência, para o tratamento de efluentes contendo os PE. Nesse estudo, foram investigadas três rotas de síntese dos compósitos, por coprecipitação, misturação manual e adição de SK na etapa de preparação do HC. Os materiais sintetizados foram caracterizados por técnicas de Espectroscopia de Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR), Difração de Raio X (DRX), Análise Termogravimétrica (TGA e DrTGA), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Microscopia Óptica (MO) e Ponto de Carga Zero (PCZ). Para os testes adsortivos, em água destilada, em pH igual a 9, foi obtido um percentual de remoção da rifampicina, dos Compósitos Coprecipitado e Manual, iguais a 72,1 e 71,3 %, respectivamente, enquanto para o Hidrocarvão, SK e Compósito ZnO, em pH igual a 5, apresentaram uma redução de 70,4, 37,23 e 72,4 %, respectivamente. Os modelos que se adequaram para cinética de adsorção e isoterma de adsorção, foram o de pseudo-segunda ordem e o de Sips, por essa ordem. Os testes em matrizes reais, relataram similaridade com os realizados na matriz modelo, indicando a possibilidade de aplicação em diferentes matrizes aquosas, quando comparados à matriz modelo (água destilada). Os resultados mostraram que os métodos de coprecipitação e misturação manual foram eficientes para a deposição e ancoragem do SK sobre o hidrocarvão.
Abstract: Brazil is one of the largest sugarcane producers in the world, and Alagoas is the state in the Northeast region which presents the largest contribution in produced tons. After the process of extracting the juice for production and sugar and alcohol, a by-product is generated, sugarcane bagasse, this residue has a bias for various applications, such as burning to generate electricity, and more recently has been studied its application as an adsorbent agent. An alternative to improve the characteristics of biomass is to convert the residue into hydrochar (HC), as the conversion ensures a more stable and more efficient matrix for the adsorption process. Hydrochar can also be used as a support for materials with catalytic properties, in the case of this study simonkollite (SK). In this context, three composites and their precursors were synthesized, aiming at the deposition of simonkollite on sugarcane bagasse hydrochar. Then, the efficiency of the materials for the removal of rifampicin from an aqueous effluent was evaluated. Rifampicin is a drug used to treat tuberculosis and leprosy and is part of the class of emerging pollutants (EP). The association of SK with hydrochar can lead to greater efficiency for the treatment of effluents containing EP. In this study, three synthesis routes of the composites were investigated, by co-precipitation, manual mixturation and addition of SK in the HC preparation step. The synthesized materials were characterized by Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), X-Ray Diffraction (XRD), Thermogravimetric Analysis (TGA and DrTGA), Scanning Electron Microscopy (SEM), Optical Microscopy (OM) and Spot Zero Charge System (PCZ). For the adsorptive tests, in distilled water, at pH equal to 9, a percentagem of removal of rifampicin, Coprecipitate and Manual Composites, equal to 72.1 and 71.3%, respectively, was obtained, while for Hydrocarbon, SK and ZnO composite, at pH equal to 5, showed a reduction of 70.4, 37.23 and 72.4%, respectively. The models that were suitable for adsorption kinetics and adsorption isotherm were the pseudo-second order and the Sips, in that order. The tests in real matrices reported similarity with those performed in the model matrix, indicating the possibility of application in different aqueous matrices, when compared to the model matrix (distilled water). The results showed that the methods of co-precipitation and manual mixing were efficient for the deposition and anchorage of SK on the hydrochar.
Palavras-chave: Hidrocarvão – Carbonização
Simonkolleite
Poluentes emergentes
Adsorção
Materiais compósitos
Hydrocoal - Carbonization
Emerging Pollutants
Adsorption
Composite materials
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal de Alagoas
Sigla da Instituição: UFAL
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química
Citação: AGRA, Ivis de Melo. Síntese e caracterização de compósitos hidrocarvão/simonkolleite e seus precursores para aplicação na remoção adsortiva do antibiótico Rifampacina em solução aquosa. 2022. 103 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) – Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Centro de Tecnologia, Universidade Federal de Alagoas, Maceió, 2021.
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.repositorio.ufal.br/jspui/handle/123456789/8709
Data do documento: 30-set-2021
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