Navegando por Palavras-chave "Carvão ativado"

Agora exibindo 1 - 4 de 4
  • Imagem de Miniatura
    Item
    Acesso aberto (Open Access)
    Aproveitamento de resíduos industriais para preparação de adsorventes de interferentes de luminescência
    (Universidade Federal de São Paulo, 2024-07-19) Silva, Karolina Furukawa da [UNIFESP]; Gonçalves, Maraísa [UNIFESP]; Domingues, Raquel Aparecida [UNIFESP]; http://lattes.cnpq.br/7640812435306210; http://lattes.cnpq.br/8790738991069110; http://lattes.cnpq.br/1356022068608816
    Este trabalho visou a transformação de resíduos industriais com elevado teor de carbono em carvão ativado (CA). Os resíduos escolhidos são oriundos das atividades agrícolas, a casca de café (C) e bagaço de cana-de-açúcar (S). Os resíduos foram transformados em CA utilizando um forno de micro-ondas e posteriormente foi avaliada sua capacidade adsorvente para remoção de contaminantes orgânicos e íons interferentes de luminescência em meio aquoso. De modo a avaliar os parâmetros de ativação nas propriedades porosa dos CAs, utilizou-se um planejamento fatorial avaliando quatro fatores e dois níveis (24) para resposta em área superficial (SBET). Os parâmetros avaliados foram: material precursor (casca de café e bagaço de cana-de-açúcar), potência (500 e 1000 W), proporção de ácido fosfórico como agente ativante (mresíduo:mácido fosfórico: 1:1 e 1:3) e tempo de ativação (10 e 20 minutos). A partir dos resultados obtidos no planejamento fatorial e análise de variância (ANOVA), observou-se que todos os fatores influenciaram na obtenção de CAs, sendo a potência o mais significante. Os CAs obtidos apresentaram maior SBET na proporção de ácido fosfórico de 1:3, quando submetidos a potência de 1000 W e tempo de ativação de 20 minutos, nomeados como C ou S1:3-1000-20. Dentre todos os CAs, aquele obtido a partir de bagaço de cana-de-açúcar foi o que apresentou maior SBET, equivalente a 1500 m².g-1. Os CAs com maior SBET foram preparados em triplicata para avaliar a reprodutibilidade do processo de ativação. O processo se mostrou reprodutível apresentando uma SBET de 1490 ± 21, 1307 ± 9 e 1120 ± 47 m2.g-1 para os CAs S1:3-1000-20, S1:3-1000-10 e C1:3-1000-10, respectivamente. As propriedades físico-químicas dos CAs foram caracterizadas por diferentes técnicas. Os CAs apresentaram morfologia superficial rugosa e porosa. Pelos resultados de difratometria de raios X (DRX), foi observado o caráter amorfo dos CAs. Análises de espectroscopia na região do infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) e espectroscopia de fotoelétrons de raios X (XPS) confirmaram a presença de grupos funcionais, como hidroxila, ésteres, fenóis e de fósforo na superfície dos CAs. A aplicabilidade dos CAs foi avaliada na remediação ambiental da sulfametazina (SMT) e íons de ferro (Fe3+) e cobre (Cu2+). A adsorção para o contaminante SMT apresentou viabilidade, sendo que o S1:3-1000-10 apresentou melhor resultado, com uma capacidade de adsorção de 294 mg.g-1. Para testes de adsorção de Fe3+ e Cu2+, o CA que apresentou melhor resultado foi o S1:1-1000-20 com capacidade de adsorção de 10 e 8 mg.g-1 para Fe3+ e Cu2+, respectivamente. Nos estudos fotofísicos, observou-se que os íons metálicos apresentaram interferência na intensidade de luminescência para o [Eu(DPA)3] utilizado na detecção e quantificação de glifosato, mesmo em concentrações mais baixas, sendo os íons de Fe3+ os que mostraram menos interferência na análise. No entanto, foi observado que na concentração de 5x10-5 mol.L-1 de [Eu(DPA)3], a quantidade de íons metálicos restantes em solução não apresentaram interferências significativas na análise para detecção do glifosato. Assim, os resultados apresentados neste trabalho mostram a viabilidade na obtenção de CAs utilizando diferentes resíduos lignocelulósicos e ativação por forno de micro-ondas. Foi possível obter valores mais promissores de adsorção para contaminantes orgânicos. Embora os metais tenham apresentado interferência na luminescência dos sensores, após a adsorção, ocorreu uma menor interferência. E quando colocados ao meio com glifosato e com maior concentração de [Eu(DPA)3] não interferiram na análise, demonstrando que foi possível retirar a interferência desses metais após o processo de adsorção.
  • Imagem de Miniatura
    Item
    Acesso aberto (Open Access)
    Materiais à base de carvão ativado proveniente de resíduos lignocelulósicos para suporte de fotocatalisadores com aplicação em remediação ambiental
    (Universidade Federal de São Paulo, 2024-02-06) Meirelles, Mariana Rodrigues [UNIFESP]; Gonçalves, Maraísa [UNIFESP]; http://lattes.cnpq.br/8790738991069110; http://lattes.cnpq.br/9433470556620835
    Este trabalho propôs o aproveitamento de resíduos lignocelulósicos para preparação de carvão ativado (CA) e posterior impregnação com TiO2 para avaliação na degradação do paracetamol. O CA foi preparado a partir de resíduos de casca de café (CACC), borra de café (CABCF) e bagaço de cana de açúcar (CABC). A caracterização por adsorção/dessorção de nitrogênio mostrou que o CA preparado com bagaço de cana apresentou a maior área superficial,1596 m2.g-1, seguido do CA de borra de café com área superficial de 1465 m2.g-1, e o CA preparado com casca de café apresentou área superficial de 990 m2.g-1. A preparação dos fotocatalisadores de TiO2 foi dividida em duas etapas: 1) via sol-gel sem a presença de peróxido de hidrogênio (H2O2) e 2) via sol gel com H2O2 (gel de peróxido). Na primeira etapa, os materiais obtidos via sol gel foram calcinados por 2 h em diferentes temperaturas. Os resultados evidenciaram a mudança de fase anatase para rutilo em temperaturas elevadas (a partir de 650 ºC). Verificou-se que há correlação entre temperatura de calcinação, área superficial e tamanho de cristalito. Os materiais calcinados a 350, 400 e 450 ºC apresentaram maior fotoatividade, apresentando constante de velocidade de 0,0084, 0,0071 e 0,0063 min-1, respectivamente. Na segunda etapa, foi acrescentado H2O2 na preparação, estes materiais foram calcinados em 350 e 450 ºC. Para a temperatura de 350 ºC, variou-se o tempo de calcinação em 2, 4 e 6 h. Todos os TiO2-H2O2 preparados apresentaram eficiência fotocatalítica na degradação do paracetamol com remoção de 92 a 98%. O TiO2 calcinado a 350 ºC durante 4 h (TiO2-H2O2-350_4) demonstrou a maior eficiência fotocatalítica, com 98% de degradação do PCT e constante de velocidade igual a 0,0109 min-1. As caracterizações evidenciaram mudanças estruturais e morfológicas ao comparar a preparação com e sem a presença de H2O2. As heteroestrutras de Nb2O5-TiO2 foram preparadas com Nb2O5 comercial. O TiO2 foi sintetizado na superfície do Nb2O5 pelo método de gel de peróxido. Os materiais de Nb2O5-TiO2 não apresentaram bons resultados quando comparadas com o TiO2 preparado pelo método de gel de peróxido. Já as heteroestruturas preparas de CAs-TiO2 demonstraram melhores resultados quando comparadas com o fotocatalisador puro (TiO2-H2O2). Os materiais CABC-85TiO2, CABCF-85TiO2, CACC-85TiO2 apresentaram valores de constante de velocidade de 0,0045, 0,0053 e 0,0052 min-1, representando acréscimo na taxa de degradação do paracetamol de 7, 26 e 26%, respectivamente, quando comparadas ao TiO2. Todas as heteroestruturas de CAs-TiO2 evidenciaram capacidade de reaproveitamento até o sexto ciclo fotocatalítico. Sendo assim, as heteroestruturas de CAs-TiO2 apresentaram eficiência na degradação do paracetamol e foram preparados por meio de rota econômica e sustentável. O trabalho mostrou a viabilidade de produção de CAs proveniente de diferentes resíduos para utilização de suporte de fotocatalisadores.
  • Imagem de Miniatura
    Item
    Acesso aberto (Open Access)
    Produção de carvão ativado a partir de lignina kraft utilizando pirólise por micro-ondas
    (Universidade Federal de São Paulo, 2022-01-31) Brazil, Tayra Rodrigues [UNIFESP]; Rezende, Mirabel Cerqueira [UNIFESP]; Junior, Mauro Santos de Oliveira; http://lattes.cnpq.br/2569353249863328; http://lattes.cnpq.br/3744737176516322; http://lattes.cnpq.br/7757596644372332
    O objetivo do presente trabalho é produzir carvões ativados (CAs) a partir de biomassas (borra de café (BC), lignina Kraft (LK) e caroço de azeitona (AZ)) em presença de ácido fosfórico, pelo uso de um forno de micro-ondas doméstico adaptado e por pirólise convencional, avaliando as características físico-químicas dos CAs produzidos e suas capacidades de adsorção do corante azul de metileno (AM) e do antibiótico amoxicilina (AMOX). Assim, este estudo visa contribuir com a redução de custos de produção de CAs pelo uso de precursores mais baratos e abundantes e de uma técnica de processamento mais rápida (micro-ondas). Os resultados obtidos comprovam a eficiência e a segurança no uso do forno adaptado na produção de CAs. Medidas eletromagnéticas dos precursores, com e sem agente ativante, dão suporte para o entendimento da influência do ácido na eficiência da conversão de precursores dielétricos em CAs. Os CAs obtidos foram caracterizados por espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier, espectroscopia Raman, difração de raios X, análises termogravimétricas e de adsorção/dessorção de nitrogênio. Os resultados obtidos confirmam a conversão dos precursores em CAs e mostram que os processos influenciam as características dos mesmos. O estudo detalhado da obtenção de CAs a partir de LK, utilizando pirólises convencional e por micro-ondas, sob atmosferas oxidante e inerte, apoiado por planejamentos estatísticos de 24, confirma a influência dos diferentes parâmetros de processamento (proporção lignina:ácido, tempo, atmosfera, temperatura ou potência de micro-ondas) na área superficial dos CAs obtidos. Os resultados mostram que a proporção de ácido e a atmosfera são as variáveis com maior importância estatística na área superficial dos CAs, em ambos os processos. Testes de adsorção mostram que esta ocorre, preferencialmente, por fenômenos físicos, com os melhores resultados de adsorção para a amostra obtida por pirólise convencional, com área superficial de 1335 m²/g e adsorção para o AM e AMOX de 202,7 e 276,5 mg/g, respectivamente. A amostra obtida por micro-ondas apresenta área superficial de 1235 m²/g e adsorção de 179,1 mg/g para o AM e 217,5 mg/g para a AMOX. Este estudo mostra a viabilidade de produção de CAs a partir de biomassas por pirólises convencional e micro-ondas e que bons valores de adsorção são obtidos, agregando maior valor a biomassas e mostrando que o uso da pirólise por micro-ondas tem ganhos expressivos de tempo de processamento e custo de produção.
  • Imagem de Miniatura
    Item
    Acesso aberto (Open Access)
    Sistemas de embalagens ativas biodegradáveis para adsorção de etileno de frutos climatéricos
    (Universidade Federal de São Paulo, 2018-04-19) Soares, Thalita Rehder Pellegrina [UNIFESP]; Yoshida, Cristiana Maria Pedroso [UNIFESP]; Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP)
    Active packaging for fruit preservation can prolong storage time, maintaining the nutritional composition and its physical integrity. This project aims to develop a new and sustainable active packaging material to adsorb the ethylene phytohormone, based on the ethylene gas adsorbents incorporation into chitosan coating Kraft paper and to study the stability of climacteric fruits packed in this packaging material. The application potential of this active packaging is to delay the ripening process of climacteric fruits. The system consists of the interaction of chitosan, a natural polymer from the discard of the fishing industry and a material capable of adsorbing the phytohormone ethylene. The project was divided into three major steps. First, the impregnation of silver in the adsorbent material (NaY zeolite or activated carbon) in the proportions of 5% and 10% was performed. Ethylene and nitrogen adsorption isotherms were determined. The zeolite impregnated with 10% silver was chosen for the Kraft paper coating, which is based on the best performance in adsorption of ethylene. In the second step, a factorial design 22 was performed to delineate the coating conditions of the Kraft paper, with the independent variables: chitosan concentration (1-2% w/w) and zeolite concentration (0.2-1.2% w/w). The chitosan/zeolite solutions were mechanically molded on sheets of paper and dried (120oC/2 min). The coated active papers were characterized by grammage, water vapor permeability, water absorption capacity (Teste Cobb), Taber stiffness, ethylene adsorption capacity and BET surface area. The paper coated with 2% of chitosan and 1.2% of zeolite presented a decrease in the water absorption capacity, maintenance, increase the stiffness, and it was observed the best performance for the ethylene adsorption. In the third stage, the efficiency of the active packaging material was evaluated for a climacteric fruit (cherry tomato).Weight loss, pH, texture, total solids, titratable acidity, phenolic compounds, and carotenoids were assessed during 30 days at 25 ± 2oC. The tomatoes conditioned in active coating presented a reduction of weight loss and maintenance the texture, indicating the characteristic of the adsorption capacity of ethylene gas.