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Navegando por Palavras-chave "Adsorption"

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Acesso aberto (Open Access)
Avaliação da capacidade de adsorção de Zn(II) em solução por geopolímeros preparados com resíduos industrais
(Universidade Federal de São Paulo, 2022-11-22) Santos, Aysline Duarte [UNIFESP]; Shinzato, Mirian Chieko [UNIFESP]; http://lattes.cnpq.br/3795345587829203; http://lattes.cnpq.br/5277745154924363
Os geopolímeros são materiais cimentantes formados por uma cadeia polimérica inorgânica amorfa, cuja composição é baseada em aluminossilicatos. A estrutura química dos geopolímeros é semelhante à de materiais zeolíticos, porém com uma microestrutura não cristalina. Devido a suas características químicas e estruturais esses materiais podem apresentar elevada eficiência de adsorção. Nesse contexto, o presente trabalho teve como objetivo avaliar a capacidade de adsorção de zinco (Zn2+) em solução por geopolímeros preparados com metacaulinita (MK) e resíduos sólidos da indústria de alumínio conhecido como lama vermelha (LV). Foram preparados geopolímeros contendo somente MK e misturas de MK e diferentes proporções de LV (10%, 30% e 50%). Inicialmente determinou-se a capacidade de troca catiônica (CTC) dessas amostras e, em seguida, escolheu-se aquelas que apresentaram valores de CTC mais elevados (MK= 3,45 meq g-1; LV 10%= 2,67 meq g-1). Esses materiais foram caracterizados (mineralogicamente, grupos funcionais e capacidade de troca catiônica) e utilizados em testes de adsorção em batelada para analisar a sua eficiência em reter os íons de Zn2+ sob duas condições (tempo e concentração inicial). Ambas as amostras apresentaram os mesmos grupos funcionais que são típicos de materiais zeolíticos. As fases cristalinas encontradas na análise por difratometria de raios X correspondem àqueles presentes originalmente na metacaulinita (quartzo e muscovita). Os resultados dos testes de remoção de Zn2+ em função do tempo (30 a 180 min) revelaram que todas as amostras de geopolímero apresentaram elevada eficiência (cerca de 99%) em adsorver Zn2+ de uma solução contendo 500 mg L-1. Os resultados do teste de batelada em função da concentração inicial de Zn2+ revelaram por meio da análise dos modelos de isotermas de adsorção, que as capacidades máximas de adsorção das amostras de MK e LV 10% correspondem a 63,01 mg g-1 e 53,55 mg g-1, respectivamente. Mesmo após serem adsorvidos, verificou-se por meio de testes de dessorção em meio aquoso e ácido, que os geopolímeros são capazes de manter grande parte do Zn2+ retidos em sua estrutura, liberando muito pouco para o ambiente. Portanto o uso de geopolímeros como adsorventes para conter metais pesados é bastante promissor.
Acesso aberto (Open Access)
Avaliação do uso de cascas de amendoim na adsorção de cobre em solução aquosa
(Universidade Federal de São Paulo, 2022-02-09) Souza Junior, Gerson Roberto de [UNIFESP]; Alves, Magno José [UNIFESP]; http://lattes.cnpq.br/7593445100543028; http://lattes.cnpq.br/6727676977315762; Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP)
Pelo menos 125 milhões de pessoas no mundo têm a saúde comprometida pela poluição, sendo a maior parte oriundos de efluentes da atividade industrial. Substâncias como o cobre, usado por exemplo na produção de equipamentos eletrônicos, tem normalmente o seu descarte, como resíduos industriais, em corpos d’água próximos. A presença de metais nos efluentes líquidos tem sido de grande preocupação devido à sua toxicidade e suas características de natureza não biodegradável. Dentre os tratamentos para remoção desses poluentes, o processo de adsorção se apresenta como uma alternativa interessante, e a preparação de adsorventes a partir de resíduos agroindustriais vem sendo incentivada visando a redução destes resíduos mediante a utilização da biomassa para outros fins. Desta forma, o presente estudo teve como objetivo avaliar a adsorção de cobre em efluentes a partir da casca de amendoim, através da influência da relação massa de adsorvente no volume de efluente. As análises do teor de cobre no efluente foram obtidas utilizando o princípio da Espectroscopia por Fluorescência de Raios X por Reflexão Total – TXRF (Total Reflection X-Ray Fluorescence Spectroscopy). Para a avaliação do desempenho da casca de amendoim como material adsorvente, utilizou-se 50 ml de solução aquosa na concentração 100 mg L -1 de cobre, o sistema ficou sob agitação de 150 rpm por 4h. Os modelos de Langmuir e Freundlich apresentaram bons ajustes aos dados experimentais (R2 > 0,85), não ocorrendo predileção de um modelo em detrimento do outro e indicaram que o processo é controlado pela taxa de adsorção do soluto na superfície do adsorvente, dependendo das interações físico-químicas entre o adsorvato e os sítios ativos livres. No estudo cinético, o modelo de Pseudo-Segunda ordem foi o que melhor se ajustou aos dados experimentais (R² de 0,968) indicando uma elevada taxa de adsorção inicial. Aos 5 minutos já foi possível obter 90% de remoção. A rápida adsorção pode ser atribuída à disponibilidade de muitos sítios disponíveis na casca de amendoim in natura no estágio inicial da adsorção. Tais resultados demonstraram o potencial adsortivo da casca de amendoim, resíduo agroindustrial, compatibilizando questões ambientais de poluição e evitando o acúmulo desse resíduo no meio ambiente.
Embargo
Avaliação do uso dos resíduos casca de coco (Cocos nucifera L.) e escama de tainha (Mugil liza) como adsorventes alternativos para remoção de cobre de solução aquosa
(Universidade Federal de São Paulo, 2022-05-25) Amancio, Luiza dos Santos [UNIFESP]; Alves, Magno José [UNIFESP]; http://lattes.cnpq.br/7593445100543028; http://lattes.cnpq.br/7212940910036701; Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP)
A Política Nacional de Resíduos Sólidos prevê que somente os rejeitos devem ser encaminhados aos aterros sanitários, indicação não atendida pela maioria dos municípios da Região Metropolitana da Baixada Santista, que encaminham grandes volumes de resíduos sólidos não triados para o aterro Sítio das Neves. A qualidade dos recursos hídricos da região é outra problemática, por estes serem receptores de efluentes industriais e domésticos contendo metais. Em uma tentativa de apresentar melhores formas de destinação e aproveitamento do lixo úmido, assim como propor uma tecnologia alternativa ao tratamento de águas contaminadas da região, este estudo se propôs a avaliar o uso de cascas de coco e escamas de peixe como adsorventes alternativos para remoção de cobre da água. Os adsorventes produzidos sem alteração química foram caracterizados por distribuição granulométrica, pH de ponto de carga zero e Espectroscopia no Infravermelho com Transformada de Fourier. Nos testes em batelada de adsorção e dessorção em hidróxido de sódio, as alíquotas colhidas em tempos pré-determinados foram analisadas para quantificação de cobre pela técnica de Fluorescência de Raios X por Reflexão Total. Modelos cinéticos e de isotermas tiveram seus parâmetros calculados e para melhoria do desempenho da adsorção aplicou-se ao estudo o Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR). O modelo cinético de pseudo-segunda ordem mostrou-se o mais adequado aos dados de adsorção tanto em casca de coco quanto em escama de tainha. No estudo das isotermas, o modelo de Freundlich teve melhor ajuste a casca de coco 60 mesh, o modelo de Langmuir descreveu o de escama de tainha 14 mesh e a casca de coco 200 mesh foi bem caracterizada por ambos os modelos. O DCCR indicou que a massa é a variável que mais influencia o processo e a eficiência de remoção do cobre pelos adsorventes variou de 64 e 87%. A etapa de dessorção foi eficiente somente quando aplicada a escama de tainha, indicando-se o uso de outras metodologias para recuperação dos adsorventes oriundos da casca de coco. Os resultados são promissores e indicam que estes materiais, tratados como resíduos, tem grande potencial na remoção de cobre da água.
Acesso aberto (Open Access)
Biocarvões de bagaço de cana: obtenção e uso para remoção de fármacos em meio aquoso
(Universidade Federal de São Paulo, 2023-10-16) Santos, Anderson Adoral da Silva [UNIFESP]; Araújo, Geórgia Christina Labuto [UNIFESP]; http://lattes.cnpq.br/4933252636705546
Fármacos têm sido detectados em corpos hídricos e esgotos, e representam um risco para a saúde humana e à biota, podendo promover resistência antimicrobiana, não sendo eficientemente removidos por tratamentos de água e efluentes convencionais. Alternativas de tratamento empregando carvões e carvões ativados, os quais podem ser fabricados à partir de biomassas têm sido apontadas como alternativas para tratamento de água e efluentes contendo fármacos. Tais carvões podem ser funcionalizados com nanopartículas magnéticas obtidas simultaneamente ao processo de pirólise para obtenção do carvão, contribuindo para a remoção do adsorvente do meio aquoso. Neste trabalho foi sintetizado biocarvão a partir de bagaço de cana seco (SCB) através de pirólise sob atmosfera inerte de N2 (0,1 L/min), empregando uma rampa de aquecimento de 10ºC/min até 350ºC, temperatura que então foi mantida por 1h. Biocarvões magnéticos de bagaço de cana (M-SCB) também foram obtidos. Para tanto, promoveu-se a impregnação da biomassa empregando-se solução de nitrato de ferro contendo massa de ferro correspondente à 15% da massa de precursor utilizada. Para impregnação a suspensão de biomassas precursora foi mantida sob agitação e aquecimento (80ºC) até secagem da água. A biomassa impregnada foi carbonizada nas mesmas condições de empregadas para a produção de SCB, obtendo-se, contudo, o M-SCB. Os carvões obtidos foram caracterizados e empregados para a remoção de cefalexina (CEFA) e prednisona (PRED) do meio aquoso em estudos individuais e competitivos, conduzidos em batelada (10 mg de carvão, 5 mL de soluções mono ou bicomponentes, contendo 10 mg/L de cada fármaco em pH 4 ou 7, 60 min de agitação a 250 rpm). Estudos de cinética competitivos foram realizados. Os quantitativos de fármacos remanescentes nos sobrenadantes dos estudos de adsorção foram determinados empregando cromatografia líquida com detector DAD, resultando em 13,40% e 78,7% de adsorção de cefalexina e prednisona no ensaio competitivo para pH 4 empregando SCB. Os ensaios cinéticos permitiram constatar um efeito negativo na adsorção de PRED na presença de CEFA com equilíbrio de adsorção em 60 min Tais resultados permitem inferir sobre o potencial de SCB para o tratamento de água e efluentes contendo tais fármacos, estudos cinéticos foram desenvolvidos para melhor avaliar o adsorvente.
Restrito
Ciclos sucessivos de adsorção e dessorção de Cr2+ em coluna de leito fixo: modelagem via redes neurais artificiais
(Universidade Federal de São Paulo, 2022-02-04) Mello, Rebecca Ruzene [UNIFESP]; Teixeira, Lucas Brito [UNIFESP]; Martins, Tiago Dias [UNIFESP]; http://lattes.cnpq.br/4325081860304693; http://lattes.cnpq.br/7822416097804255; http://lattes.cnpq.br/7209709584584743
Com o avanço de políticas públicas nacionais e internacionais, a indústria se vê em uma conjuntura de procura por tecnologias que auxiliem no cumprimento de legislações ambientais a favor do despejo apropriado de efluentes. O método de adsorção e dessorção por material biológico é uma prática alternativa para o tratamento desses efluentes, com ele é possível extrair impurezas e metais pesados do fluido contaminante e reutilizar o material filtrante após o ciclo de biossorção. Sua vantagem sobre os métodos tradicionais são a alta eficiência, alta demanda e, por consequência, o baixo custo de investimento. No entanto, seus modelos fenomenológicos são difíceis de se determinar devido aos vários parâmetros que influenciam em sua atividade, além da rigorosidade matemática a ser elaborada. Diante deste cenário, surgese a possibilidade da aplicação dos princípios das Redes Neurais Artificiais (RNA) que consistem em um modelo de otimização computacional com elevado poder de aprendizagem. Assim, através de uma base de dados, as RNAs promovem a possibilidade da previsão de desempenho e oferecem uma forma mais simples de estudo de comportamentos complexos. Com isso, este estudo focou na aplicação dos conceitos de RNAs para a modelagem cinética de ciclos sucessivos de adsorção e dessorção de Cr2+ em coluna de leito fixo. Os dados experimentais utilizados para o treinamento da RNA foram extraídos da tese de doutorado de Seolatto (2008), em que se investigou o comportamento biossorção da alga Sargassum filipendula. Um fator desafiador neste trabalho, e enfrentado por muitos cientistas de dados, foi a quantidade de dados disponíveis para treinamento, para tanto, os autores utilizaramse do software multiplicador de dados TableCurve® para determinar uma curva de pontos em quantidades possíveis de treinamento. A metodologia abordada para o processamento dos dados foi variar os parâmetros de funções de otimização, prosseguir com duas camadas intermediárias e variar de 5 a 30 neurônios para cada camada. Esta metodologia foi adaptada a partir da experiência dos próprios autores em seus estudos de iniciação científica. Por fim, este trabalho validou as eficiências e limitações para ambos os fenômenos de adsorção e dessorção, em que se obteve Mean Square Errors (MSEs) parecidos, sendo 13,3893 para a adsorção e 15,7168 para a dessorção. A partir dos resultados, foi possível identificar que as funções de ativação Tansig e Purelin são ótimos para este tipo de problema, representando mais de 50% das melhores sessenta RNAs.
Acesso aberto (Open Access)
Desempenho da sílica mesoporosa Al-MCM41 na adsorção de tetraciclina em colunas de leito fixo
(Universidade Federal de São Paulo, 2022-11-23) Gomes, Henrique Bezerra [UINFESP]; Felisbino, Romilda Fernández [UNIFESP]; http://lattes.cnpq.br/6117083445205729
A tetraciclina é um antibiótico amplamente utilizado em humanos e animais devido a sua ampla faixa de ação contra diversos microrganismos. Esse composto é pouco absorvido e metabolizado, sendo a maior parte excretada nas fezes e urina. As estações de tratamento de esgotos e de água não possuem capacidade para remover a tetraciclina, contaminando toda a matriz ambiental e a cadeia alimentar. O maior agravante para essa classe de poluentes emergentes é o grande risco da formação de genes resistentes e da criação de superbactérias que ameaçam a saúde pública e o meio ambiente. Diversos métodos de remoção de antibióticos são atualmente estudados, com destaque para a adsorção em colunas. Dentre os promissores adsorventes desenvolvidos recentemente, o grupo das sílicas mesoporosas tem despertado interesse. Nesse estudo foi sintetizado a sílica mesoporosa Al-MCM-41 com razão Si/Al = 16.1 e caracterizada com os testes de DRX, IR e BET. Com os testes em batelada obteve-se as isotermas de equilíbrio e os dados de cinética. Os testes em coluna de leito fixo foram realizados para a obtenção das curvas de ruptura e a aplicação das equações não lineares de diversos modelos da literatura. As melhores isotermas foram obtidas com os modelos de Jovanovich e Freundlich. O modelo Elovich descreveu melhor a cinética dos dados experimentais. Já nos testes em coluna realizados com três diferentes concentrações iniciais, o modelo de Yoon e Nelson obteve o menor erro para capacidade da coluna e os modelos de Yan e Clark descreveram melhor os dados experimentais. A Al-MCM41 demonstrou possuir uma superfície heterogênea e ser um bom adsorvente para baixas concentrações de tetraciclina.
Somente Metadadados
Estudo comparativo da palha de café, bagaço da cana-de-açúcar e quitosana comercial para remoção de metais, como ferro e zinco em meio aquoso
(Universidade Federal de São Paulo, 2017-06-20) Tanikoshi, Mario Bruno Faioli [UNIFESP]; Mercuri, Lucildes Pita [UNIFESP]; Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP)
The present work has as main objective the accomplishment of a comparative study between three different biomasses, the coffee straw (PC), the sugarcane bagasse (BC) and the commercial chitosan (QTS-C) applied as adsorbents to act in the removal of iron and zinc. The adsorption tests were performed on a fixed bed column. The process consisted of three steps: (1st) conditioning the bed with 10 mL of Milli-Q water; (2nd) adsorption, where 10 mL of the solution was added with known metal concentration and (3rd) washing with the addition of another 10 mL of Milli-Q water in the column. The process was repeated for four different concentrations of iron (0, 0.15, 0.30 and 0.50 ppm) and zinc (0, 2.5, 5.0 and 7.5 ppm). At all stages, metal concentrations were quantified using the flame atomic absorption spectrometry (FAAS) technique. The biomass samples used in the tests were characterized using the following techniques: thermogravimetry/thermogravimetry (TG/DTG), differential scanning calorimetry (DSC), elemental analysis (AE), Fourier transform infrared absorption spectroscopy (FTIR) And X-ray diffractometry. In all samples quantified by FAAS, it was observed that, even with the increase of the initial concentrations of the solutions, the final concentrations after passage through the biomass did not increase, indicating the removal of the metal ion by biomass. Concentration change tests showed that PC could adsorb a value of 0.84 mg.g-1 iron and QTS-C 0.92 mg.g-1 zinc. The TG/DTG techniques helped to confirm the residual percentages present in each sample. This showed that, with increasing initial concentrations, higher residual percentages were observed. Faced with this observation. It can be reported that the biomasses were effective for the retention of these metal ions present in the solution.
Acesso aberto (Open Access)
Estudo comparativo do uso de biomassas (bagaço de cana de açúcar e resíduos de café) para adsorção de cromo e chumbo presentes em meio aquoso
(Universidade Federal de São Paulo, 2022-02-07) Claret, Gabriel João da Silva [UNIFESP]; Mercuri, Lucildes Pita [UNIFESP]; http://lattes.cnpq.br/4004860517415797; http://lattes.cnpq.br/5661555210474245
O acesso à água é uma das condições vitais e fundamentais para a sobrevivência do ser humano, e apesar das campanhas e tentativas para evitar o desperdicio, armazenar e diminuir o seu consumo exagerado, cada vez mais a água está se tornando um bem escasso. O ser humano tem afetado de maneira expressiva a qualidade e a quantidade da água, e cada vez mais a contaminação ambiental por metais pesados tem se tornado tema de debates e pesquisas que buscam o seu controle e/ou descontaminação, uma vez que essa contaminação pode prejudicar a saúde, o desenvolvimento dos seres vivos e o equilíbrio dos ecossistemas. Os tratamentos convencionais dos efluentes contaminados com metais pesados geralmente envolvem processos físico-químicos, que além de serem caros, podem gerar novos resíduos muitas vezes perigosos ao ambiente. Diante uma política ambiental mais severa, a busca por novos métodos de remoção de metais pesados ganhou grande importância, dentre as novas tecnologias, a adsorção com a utilização de biomassas tem sido apontada como uma alternativa relevante na remoção desses poluentes por apresentar um método mais simples, que possui uma viabilidade econômica, além de apresentar uma boa eficiência na remoção dos metais. Diante disto, este trabalho tem como objetivo principal realizar um levantamento bibliográfico, que aborda comparativamente, a aplicação de biomassas, tais como: bagaço de cana-de-açúcar e resíduos de café, como adsorventes para a remoção dos íons cromo (Cr3+) e chumbo (Pb2+) presentes em meio aquoso.
Somente Metadadados
Estudo da remoção de clorofórmio, tricloroetile dicloroetano de efluente petroquímico por associação de processo de lodos ativados e adsorção em carvão em pó
(Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP), 2021) Cassal, Silvia Helena Almeida De Oliveira [UNIFESP]; Ribeiro, Katia [UNIFESP]; Universidade Federal de São Paulo
The treatment of petrochemical industrial westwater by conventional processes is often not efficient due to the complex mixture of halogenated compounds that compose them, preventing their correct disposal and contaminating surface and underground water s. Given this scenario, the present work evaluated the application of adsorption on powdered activated carbon (PAC) in conjunction with the treatment of effluents by conventional activated sludge (AS), a process called "PACT" (Powdered Activated Carbon Tre atment), which aims to increase the performance of industrial effluent treatment stations, seeking ideal operating conditions that provide better synergy between powdered coal and biomass and the consequent removal of compounds that have low biodegradabili ty or that confer toxicity to the effluent. The work was divided into three steps. In the first step, experiments were carried out to compare the performance of the adsorption process on CAP, conventional activated sludge (AS) and PACT process, removing Ch loroform, Trichlorethylene and 1,2 Dichloroethane of a synthetic effluent. In the second stage, experiments were carried out to evaluate the possible volatilization of the compounds in the synthetic effluent, as the compounds used are highly volatile when tio in their pure form, without additives. In the third stage, the PACT process was applied in an effluent treatment plant in the petrochemical industry. The results of the first step showed that activated sludge together with CAP is more efficient than conven nal treatment by activated sludge or just CAP adsorption, producing a treated effluent with removal capable of reducing the concentration of the three contaminants to values below the release limit required by CONAMA (National Environmental Council) and even by the American Environmental Protection Agency, which is much more restrictive than the national one for the disposal of the pollutants in question. In the second part of this work, the results obtained demonstrated that the adsorption on CAP in the first 5 minutes of the experiment is superior to the volatilization of hydrocarbons from the stirred synthetic effluent. In the third stage, the PACT process on an industrial scale proved to be an alternative for increasing the performance of conventional processes by reducing the concentration of total organic load in the final effluent to values below 50 μ g L1, even in periods of high concentrations of contaminants at the inlet of the bioreactor. Furthermore, the presence of the Nematode, an important microorganism, responsible for facilitating the transfer of oxygen to the microbial flake, was verified, in addition to participating in the formation of flakes confirmed during the PACT process.
Acesso aberto (Open Access)
Estudo de caracterização química da biomassa de casca de arroz e sua aplicação como adsorvedor do íon férrico presente em sistema aquoso
(Universidade Federal de São Paulo, 2023-01-09) Cruz, Suellen Silva Vieira [UNIFESP]; Mercuri, Lucildes Pita [UNIFESP]; Viana, Hélio Elael Bonini [UNIFESP]; http://lattes.cnpq.br/0454985988605652; http://lattes.cnpq.br/4004860517415797
A utilização dos resíduos agrícola da cultura de arroz pode ter uma disposição final ambiental, social e economicamente correta, utilizando técnicas que reaproveitem esses resíduos gerados a partir do processamento de refino. O presente trabalho teve como objetivo principal caracterizar a casca de arroz in natura (CIN) e o carvão ativo (CC3) obtido desta biomassa por meio de técnicas analíticas e físico-químicas, tais como: Termogravimetria (TG)/, Termogravimetria derivada (DTG), Análise Elementar (AE), Espectroscopia de absorção na região do infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) Difratometria de raios X (DRX) e Adsorção de Nitrogênio, respectivamente. E, avaliar a capacidade desta biomassa in natura e seu carvão ativo para adsorver o íon metálico Fe3+ presente em solução aquosa. Para o processo de adsorção foram realizados e comparados dois métodos, batelada e lixiviação em mini colunas de percolação, nos quais foram utilizadas condições padrão otimizadas de tempo, concentração e pH. A quantificação desse íon metálico adsorvidos nesta biomassa foi determinada via espectrofotometria UV-VIS. Os resultados obtidos mostraram que o carvão obtido da biomassa de casca de arroz foi eficiente como um potencial adsorvente do Fe3+, podendo, assim, ser aplicado na remediação de áreas que apresentam baixa concentração deste íon metálico e, potencializando sua utilização como uma biomassa sustentável.
Somente Metadadados
Human IgG adsorption using dye-ligand epoxy chitosan/alginate as adsorbent: influence of buffer system
(Springer, 2014-04-10) Gondim, Diego R.; Dias, Natalia A.; Bresolin, Igor T. L. [UNIFESP]; Baptistiolli, Andreza M. [UNIFESP]; Azevedo, Diana C. S.; Silva, Ivanildo J.; Univ Fed Ceara; Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP)
The aim of this work was to evaluate the ability of Cibacron Blue F-3GA dye-ligand chitosan/alginate epoxide on human IgG adsorption under different buffer systems at 25 mmol L-1: Morpholinoethane sulfonic acid, morpholinopropane sulfonic acid, hydroxyethylpiperazine ethanesulfonic acid and tris-hydroxymethyl aminomethane (Tris-HCl). Batch adsorption studies were performed in order to evaluate the effect of buffer pH and nature on IgG uptake as well the equilibrium isotherms. Chromatographic experiments were performed with both human IgG (high purity) and human serum and each buffer with NaCl 1.0 M was used in the elution step. Best results (maximum equilibrium adsorption capacity of 110.9 mg g(-1)) were found at pH 7.8 with Tris-HCl buffer. the Langmuir-Freundlich model provided a good fit for the adsorption isotherm. in chromatographic experiments with high purity IgG and Tris/HCl buffer, IgG dynamic adsorption capacity onto E-Ch/Al-Cibacron was 13.4 mg g(-1), which accounted for 60 % of IgG injected into the column. Chromatographic experiments with diluted (tenfold) human serum were conducted and it was found by electrophoresis that IgG is preferentially adsorbed with respect to other proteins using all buffers systems, especially with Tris-HCl. the amount of desorbed protein from E-Ch/Al-Cibacron was around 7.0 mg g(-1) for all buffers. the new stationary phase showed high affinity for IgG and may be a potential adsorbent for human IgG purification.
Acesso aberto (Open Access)
Incorporação de paládio em adsorventes em revestimento de embalagens ativas de papel Kraft para adsorção do fitohormônio (etileno) no acondicionamento de frutos climatéricos
(Universidade Federal de São Paulo, 2020) Ochi, Deise [UNIFESP]; Silva, Classius Ferreira da [UNIFESP]; Yoshida, Cristiana Maria Pedroso [UNIFESP]; http://lattes.cnpq.br/3546808357732166; http://lattes.cnpq.br/4514485329529047
Com o aumento mundial de consumo de frutas e hortaliças, a agroindústria brasileira tem o desafio de trazer ao consumidor produtos frescos e seguros. A dificuldade, entretanto, reside na curta vida de prateleira de produtos hortifrúti. Uma das formas de estender a duração desses alimentos é controlando o gás etileno (C2H4), um fitohormônio que estimula o amadurecimento e acelera a senescência dos hortifrúti. Esse controle pode ser feito por embalagens que contenham compostos capazes de remover esse gás do meio. O presente trabalho, dividido em três etapas, teve como objetivo desenvolver um novo sistema sustentável de embalagem ativa aplicando um revestimento, de quitosana contendo um adsorvente modificado com paládio, em folhas de papel Kraft e realizar um estudo de estabilidade do fruto climatérico (tomate cereja) acondicionado neste material de embalagem. Na etapa 1, o carvão ativado em pó e a zeólita Y foram impregnados com 5% e 10% Paládio (m/m). Com base principalmente em isotermas de adsorção de etileno, foi selecionada a zeólita contendo 5% Paládio (m/m) como melhor adsorvedor de etileno para ser aplicado na Etapa 2, no revestimento do papel Kraft. As variáveis estudadas foram teor de quitosana e de adsorvente. Os sistemas Kraft-quitosana-adsorvente foram caracterizados, e o papel Kraft revestido com quitosana a 0,2% (m/m) e a zeólita a 1,2% (m/m) foi selecionado baseado na capacidade de adsorção de etileno e maquinabilidade. Na Etapa 3, cartuchos foram desenvolvidos com o material ativo para acondicionar o tomate cereja (Solanun lycopersicum var. cerasiforme). O sistema de embalagem ativa manteve C2H4 na menor quantidade comparado aos outros sistemas avaliados. Em relação aos tomates cereja acondicionados na embalagem ativa da Etapa 2, houve redução na velocidade de amadurecimento, constatado pelos resultados de acidez titulável, sólidos totais solúveis, β-caroteno
Somente Metadadados
Influence of Al2O3 nanoparticles structure immobilized upon glassy-carbon electrode on the electrocatalytic oxidation of phenolic compounds
(Elsevier Science Sa, 2018) Lima, Ana P.; Souza, Roberta C.; Silva, Murilo N. T.; Goncalves, Rosana F. [UNIFESP]; Nossol, Edson; Richter, Eduardo M.; Lima, Renata C.; Munoz, Rodrigo A. A.
Electrocatalytic oxidation of catechol (CT), dopamine (DP) and tert-butylhydroquinone (TBHQ) is demonstrated on glassy-carbon electrode (GCE) surfaces modified with alumina nanoparticles of different structures and morphologies. Higher electrochemical activity for the oxidation of CT, DP and TBHQ (peak-to-peak separation reduced from 500 to 50 mV in average) was verified on a GCE polished with alpha-Al2O3 suspension in comparison with the surfaces modified with theta and gamma-Al2O3. This result seems to be correlated with the alumina structure instead of the surface area, as the alpha-Al2O3 presented 10-fold lower surface area than theta and gamma-Al2O3, or particle size. Gold and platinum surfaces were similarly modified with alpha-Al2O3 suspension and the distinguished electrochemistry of the phenolic compounds was not observed on the platinum-modified surfaces, which may indicate effect of the substrate on the immobilization of alumina. High stability of the GCE surface modified with alpha-Al2O3 was attested by continuous amperometric detection of the phenolic compounds under hydrodynamic conditions, and superior analytical sensitivity of the alpha-Al2O3-modified electrode was observed with comparable results to those obtained on GCE modified with multi-walled carbon nanotubes. These results demonstrate that alpha-Al2O3 particles commercially available for electrode polishing can be used to develop highly sensitive, reproducible and stable electrochemical sensors, but also indicate that electrode polishing may generate improved electrochemical responses attributed to "cleaned surfaces". (C) 2018 Elsevier B.V. All rights reserved.
Acesso aberto (Open Access)
Otimização das propriedades adsortivas das sílicas mesoporosas para remoção de amoxicilina usando redes neurais artificiais
(Universidade Federal de São Paulo, 2022-11-21) Silva, Ivan Francisco [UNIFESP]; Felisbino, Romilda Fernandez [UNIFESP]; http://lattes.cnpq.br/6117083445205729
A amoxicilina (AMX) é um antibiótico usado no tratamento de diversas patologias bacterianas, como por exemplo, a pneumonia. É um medicamento manipulado em alta escala no Brasil por laboratórios como Ache, Prati, Medley, União Química entre outros. Apesar do efeito benéfico no tratamento de doenças, o insumo farmacêutico ativo pode apresentar efeitos maléficos para a sociedade inclusive contribuindo no desenvolvimento de micro-organismos resistentes, gerando populações de superbactérias. Nesse sentido, a presença desses micropoluentes emergentes é um problema muito sério para o planeta, pois estudos mostram que em torno de dois terços dos rios do mundo inteiro estão contaminados com resíduos de antibióticos. O processo de adsorção se apresenta como um método eficiente, prático e de menor custo quando comparado com os demais processos de remoção de antibióticos. Trabalhos reportados na literatura mostram que as sílicas mesoporosa apresentam um forte potencial na adsorção da amoxicilina, no entanto apesar dos vários relatos, existem lacunas na literatura sobre as condições ótimas de sínteses para a obtenção de sólidos mesoporosos com alta capacidade de remoção de antibióticos. Nesse contexto, este trabalho pretende buscar condições ótimas de sínteses da Al-MCM-41 para aplicar na adsorção de amoxicilina utilizando como ferramenta as redes neurais artificiais (RNAs). Para isso será utilizado um conjunto de dados experimentais obtido no nosso grupo de pesquisa, onde foram sintetizados adsorventes Al-MCM-41 variando a razão Si/Al, a temperatura e o tempo de tratamento térmico baseado em um planejamento estatístico experimental (2k + 3PC) e esses sólidos foram aplicados na adsorção de AMX em batelada. As superfícies respostas das RNA’s treinadas mostraram que a razão Si/Al é o parâmetro de maior influência para a variável de saída qe. As redes neurais artificiais se mostraram uma excelente ferramenta para predizer condições ótimas de sínteses da sílica mesoporosa Al-MCM-41 evitando maiores custos e otimizando o tempo na preparação dos adsorventes.
Somente Metadadados
Phosphorylated-tyrosine based pseudobioaffinity adsorbent for the purification of immunoglobulin G
(Elsevier Science Bv, 2017) Pavan, Gisele Luiza; Lazzarotto Bresolin, Igor Tadeu [UNIFESP]; Grespan, Angelica; Alves Bueno, Sonia Maria
The present study evaluated the phosphorylated-tyrosine (P-Tyr) based pseudobioaffinity adsorbent for the purification of human immunoglobulin G (IgG). P-Tyr was selected as a ligand to mimic the natural interactions that occur between the immunoreceptor tyrosine-based activation motif and the IgG. The ligand was coupled to bisoxirane-activated agarose gel and the effect of buffer system, pH, and conductivity was performed to elucidate the nature of IgG-P-Tyr interactions. P-Tyr-agarose was able to purify IgG from human plasma solution in HEPES buffer at pH 7.0 exhibiting a purification factor of 9.1 with IgG purity of 91% (based on ELISA analysis of albumin, transferrin, and immunoglobulins A, G, and M). The evaluation of different functional groups of P-Tyr on the adsorption of human IgG indicated the predominance of electrostatic interactions with phosphate groups, although the contributions of aromatic and carboxylic groups also play a role. The thermodynamic parameters (Delta H degrees, Delta S degrees, Delta G degrees) for IgG adsorption onto P-Tyr-agarose were determined from the temperature dependence. The maximum IgG binding capacity at 20 degrees C was 273.51 +/- 12.63 mg g(-1) and the dissociation constant value of the complex IgG-P-Tyr was in the order of 10(-5) mol L-1 indicating low-affinity. (C) 2017 Published by Elsevier B.V.
Acesso aberto (Open Access)
Predição e priorização de antibióticos para estudos de remoção do meio aquoso empregando biocarvões ativados preparados a partir de resíduos de biomassas
(Universidade Federal de São Paulo, 2024-05-27) Barros, Lucelia Alcantara [UNIFESP]; Labuto, Geórgia Christina [UNIFESP]; Cappelini, Luciana Teresa Dias; http://lattes.cnpq.br/4933252636705546; http://lattes.cnpq.br/5881283820111114
A segurança hídrica planetária tem sido impactada pela inserção de diversos tipos de poluentes emergentes (PE) em ambientes aquáticos. Dentre os PE, os fármacos são particularmente preocupantes devido aos efeitos deletérios à biota e à promoção de resistência antimicrobiana. Monitorar e remover tais poluentes do meio aquoso requer a definição de moléculas prioritárias, dada a complexidade e o alto custo dessas ações. Este estudo utilizou dados de comercialização de fármacos no estado de São Paulo em 2022 associados a dados de saneamento básico, farmacocinéticos e porcentagem de remoção em tratamento de esgoto obtidos pelo software de predição EPI SuiteTM (Estimation Program Interface), para predizer a massa de antibióticos passível de ser inserida no meio ambiente. Para priorização, utilizou-se o software de hierarquização ToxPiTM (Toxicological Priorization Index), definindo um conjunto de 10 antibióticos prioritários baseados em parâmetros para 4 categorias: Destino ambiental, Propriedades físico-químicas, Efeitos ecotoxicológicos e de Exposição (massa predita, PM). Uma vez que a PM está diretamente relacionada à ocorrência dos efeitos sobre os seres vivos, diferentes pesos foram atribuídos à categoria Exposição, para garantir a presença de antibióticos de maior PM no conjunto prioritário, sem ofuscar a contribuição dos demais parâmetros empregados. A correlação de postos de Spearman permitiu constatar ser possível definir um conjunto prioritário pela contribuição de todos os parâmetros empregados, mesmo aplicando diferentes pesos na categoria Exposição. Do conjunto priorizado, três antibióticos selecionados tiveram desenvolvimento e validação de método analítico usando cromatografia líquida com detector DAD (Diode Array Detector): amoxicilina (AMX), cefalexina (CEFA) e ciprofloxacino (CIPRO). O método cromatográfico foi utilizado em estudos de adsorção dos fármacos por biocarvões ativados, preparados a partir de resíduos de biomassas agroindustriais. Os melhores adsorventes para os antibióticos foram os biocarvões ativados C4 e C8, preparados, respectivamente, a partir biomassa de bagaço de cana-de-açúcar (SB) e resíduo de levedura (YW), ativados com CO2 e vapor de água a 800 °C. A cinética de adsorção foi descrita pelo modelo de pseudo primeira e segunda ordem para o C4 e os estudos de isoterma de adsorção competitiva demonstraram que a interação adsorvatos:adsorvente pode ser descrita pelo modelo de isoterma multicomponente de Langmuir-Freundlich. Pelos parâmetros de afinidade de adsorção (b) inferiu-se como ordem preferencial de remoção (CIPRO>CEFA>AMX), corroborando as respectivas porcentagens de adsorção obtidas em água deionizada 9,29±0,05, 8,8±0,4 e 7,6±0,6 mg/L (77±6, 88±4 e 92,9±0,5%). O C4 foi empregado em estudos de remoção competitiva dos antibióticos em água superficial fortificada, mantendo a mesma ordem de capacidade de adsorção. Entretanto, os coeficientes de variação demonstraram forte interferência da matriz sobre a interação adsorvatos:adsorvente, indicada pela redução das porcentagens de adsorção e pelos desvios padrão relativos obtidos para AMX, CEFA e CIPRO, que foram de 4,7±1,7, 5,4±2,2 e 7,6±1,7 mg/L (47±17, 54±22 e 76,05±16,55%), respectivamente.
Acesso aberto (Open Access)
Remoção de diclofenac em sistemas de abastecimento de água por coluna de adsorção
(Universidade Federal de São Paulo, 2022-08-02) Sant'Anna, Douglas [UNIFESP]; Penteado, Eduardo Dellosso [UNIFESP]; http://lattes.cnpq.br/2585863255642834; Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP)
O tratamento de água convencional realizado nas estações de tratamento de água (ETA) utiliza processos físico-químicos para atingir conformidade com parâmetros descritos na Portaria de Consolidação nº5, de 28 de setembro de 2017 anexo XX atualizado pela Portaria GM/MS n°888 de 4 de maio de 2021. Com o avanço das pesquisas em torno dos chamados contaminantes de preocupação emergente, novas substâncias comumente encontradas em mananciais voltados para o abastecimento de água, podem gerar diversos efeitos em humanos, como alterações epigenéticas e no sistema autoimune. Um destes é o fármaco diclofenac (DCF) identificado pelos diversos riscos à população visto que ainda não se tem um completo entendimento de seus danos ao ambiente. O presente estudo realizou o dimensionamento da etapa de remoção do DCF de água tratada em uma ETA por adsorção em coluna de leito fixo com carvão ativado utilizando como base estudos em escala piloto publicados na bibliografia. Após o dimensionamento, foram quantificados os custos de implementação e manutenção sendo ao total 2.519.724 reais para a construção e 11,53 reais por habitante o custo de manutenção apenas para a etapa dimensionada, indicando que uma das dificuldades da remoção de contaminantes emergentes em ETA’s se dá pelo elevado custo de implementação da nova etapa. As metodologias utilizadas no estudo do dimensionamento e da quantificação dos custos se mostram imprecisas uma vez que os testes em escala piloto da bibliografia não foram realizados para o dimensionamento de uma ETA e a crescente inflação inviabilizar a precisão dos custos.
Acesso aberto (Open Access)
Remoção de Estradiol através de processos de adsorção com AL-MCM-41
(Universidade Federal de São Paulo, 2024-11-29) Zacharias, José Augusto Giusti [UNIFESP]; Bresolin, Igor Tadeu Lazzarotto [UNIFESP]; Felisbino, Romilda Fernández [UNIFESP]; http://lattes.cnpq.br/6117083445205729; http://lattes.cnpq.br/5750111176589237; https://lattes.cnpq.br/4809922166641181
Nas últimas décadas a presença de resíduos de fármacos, principalmente disruptores endócrinos nas águas de rios, lagos e represas está chamando a atenção para os impactos na saúde humana e nos ecossistemas. Esses componentes são chamados de poluentes emergentes devido aos riscos que apresentam, mesmo estando em baixas concentrações, além da falta de legislações a respeito dos limites presentes nos efluentes. Um disruptor endócrino atua imitando ou simulando hormônios naturais do corpo, podendo atuar como antagonista, alterando seu metabolismo in vivo. Além disso, pode se ligar a um receptor dentro de uma célula e bloquear a ligação do hormônio endógeno. Ao interferir no sistema endócrino do corpo, produz efeitos adversos no desenvolvimento, reprodução, neurologia e imunidade em humanos e na vida selvagem. Diante disso, este trabalho tem como objetivo estudar o desempenho da sílica mesoporosa Al-MCM-41 (Si/Al = 10,5) na adsorção do 17β-estradiol (E2) e 17α-etinilestradiol (EE2). Os resultados de caracterização mostram que o adsorvente Al-MCM-41 sintetizado apresenta uma estrutura hexagonal ordenada com uma alta área específica em torno de 760 m2g-1. A melhor capacidade de adsorção tanto do E2 como do EE2 ocorre em pH 3,0 e atingem o equilíbrio após 60 minutos de contato. O adsorvente Al-MCM-41 apresenta um excelente desempenho de remoção dos hormônios, com qmax em torno de 84 mg E2 g-1 e 75 mg EE2 g-1. Os estudos cinéticos e de equilíbrio mostraram o melhor ajustes dos modelos não-lineares de pseudo-primeira ordem e de Freundlich. Os parâmetros termodinâmicos indicam que a adsorção, tanto do E2 como do EE2, é um processo espontâneo a temperatura ambiente e exotérmico. A faixa de valores de Entalpia de adsorção para o E2 e EE2 (-104 a -75 kJ mol-1) indica que a adsorção na Al-MCM-41 (Si/Al = 10,5) ocorre majoritariamente via fisissorção. Este estudo apresenta conhecimentos sobre possíveis novos adsorventes sintéticos, a Al-MCM-41, de baixo custo de síntese com uma alta viabilidade para a eficiente remoção dos resíduos desses hormônios, cuja presença é crescente nos corpos aquáticos usados para abastecimento da população.
Acesso aberto (Open Access)
Remoção de hormônios por adsorção utilizando adsorventes micro e mesoporosos: uma revisão crítica
(Universidade Federal de São Paulo, 2022-06-23) Simão, Letícia de Brito [UNIFESP]; Felisbino, Romilda Fernandez [UNIFESP]; http://lattes.cnpq.br/6117083445205729; http://lattes.cnpq.br/8348898719625552
Contaminantes emergentes são compostos que apresentam algum risco à ecossistemas e não são legislados. Os fármacos são exemplos de contaminantes emergentes, dentre eles os hormônios, que podem atuar como desreguladores endócrinos simulando hormônios naturais do corpo e podendo atuar como antagonistas. Os estrogênios 17β-estradiol (E2) e o 17α-etinilestradiol (EE2) merecem destaque pelo seu potencial de poluição hídrica e pela sua alta produção na industrial. Pouco se sabe a respeito dos seus metabólitos e produtos de transformação no de tratamento de água potável, assim, o desenvolvimento e discussão de novas tecnologias para remoção destes estrogênios de corpos d’água é essencial para a preservação dos recursos hídricos. Diversas técnicas de remoção têm sido discutidas na última década e a adsorção mostra-se com potencial de aplicação para remoções em larga escala devido ao baixo custo, simples operação e eficiência na remoção de poluentes em baixas concentrações. Assim, este trabalho de conclusão de curso buscou analisar de forma crítica a aplicação de adsorventes micro e mesoporosos na remoção de E2 e EE2 discutindo a influência das propriedades físico-químicas dos adsorventes e adsorvatos. O uso de sílicas mesoporosas funcionalizadas com grupos orgânicos apresentam melhores eficiências de remoção, sendo o fator chave para eficiência de remoção, as interações hidrofóbicas entre os adsorventes e os poluentes, assim, o pH do processo também apresenta forte influência, sendo a faixa ótima para o processo na escala ácida a neutra. A caracterização de hormônios como micropoluentes é um grave problema de sério impacto para sociedade, sendo fundamental a implementações de ações a fim de mitigar e gerir esses resíduos, estas ações devem ser tomadas por meio de investimentos em ações de sustentabilidade.
Somente Metadadados
Remoção de lecitina de óleo bruto de soja por adsorção em sacarose
(Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP), 2020-12-16) Rodrigues, Ana Amelia De Lurdes Coelho [UNIFESP]; Bresolin, Igor Tadeu Lazzarotto [UNIFESP]; Universidade Federal de São Paulo
Degumming is the first stage on the refining process of vegetable oil. It consists in extraction operation that aims to remove the gum present in the crude oil. This is an important step that prevents the formation of sludge, oil rancidity and oxidation, among other negative effects throughout the refining process. The objective of this work was to investigate a possible alternative method for removing lecithin from vegetable oils, a process known as degumming. The study was based on the use of sucrose as a lecithin adsorbent material. The current methods employed are wet degumming and acid degumming, which consist of adding water or a mixture of water and acid to the crude oil, respectively, which can negatively contribute to the quality of the oil and the extracted lecithin. As a result, it is interesting to develop an alternative method of degumming, which presents satisfactory performance, does not use water and acids, does not generate residue and which is energy efficient. For this purpose, the characteristics of the sugar were determined, such as porosity and granulometry, the kinetic and balance data was collected, intending to obtaining an oil with a lower lecithin content and a by-product with high commercial potential. It was found that the lower the mass of sucrose, the greater the adsorption capacity of lecithin. The highest removal yield obtained was 26.50% when using the mass of 1 gram of sucrose, which is equivalent to the removal capacity of 798 mg of lecithin per gram of sucrose. The greatest removal capacity was 2952 mg of lecithin per grams of sucrose when using 0.01 gram of sucrose. With this study it was possible to prove the adsorption capacity of lecithin in sucrose. However, isothermal adsorption models do not predict their behavior under the conditions of analysis, which can be justified by the nonporosity of sucrose.

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