Síntese, caracterização e aplicação de biossorvente híbrido nanomodificado (BNM) a partir de resíduo de levedura da indústria sucroalcooleira impregnado com nanopartículas ferromagnéticas (Fe3O4)
Data
2017-10-06
Autores
Debs, Karina Bugan 
Orientadores
Araújo, Geórgia Christina Labuto
Tipo
Dissertação de mestrado
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Resumo
The clean water access is a global problem that concerns the organizations involved in public health. In this context, the employment of hybrid nanomodified biosorbent (NMB) from yeast residue of ethanol industry, impregnated with magnetite nanoparticles (Fe3O4), for oils and dyes removal from aqueous solution were investigated. The oils studies revealed that temperature is the most relevant parameter in the oil removal process. The best removal for new motor oil and petroleum 28 °API happened at low temperatures, and were, respectively, 3522 118 g kg-1 e 2157 281 g kg-1. However, for mixed used motor oils, the removal was 2841 280 g kg-1, presenting this result at higher temperatures. All the experimental data followed the D-optimum and neural network models. Regarding the dyes, the composite showed a similar sorption capacity than the yeast biomass. Therefore, the composite uses were justified due to the simple and fast removal of the material from aqueous medium when a magnetic field is applied. In methylene blue sorption, both, yeast biomass and the composite, were well adjusted to SIPS model, which is a combination of Langmuir and Freundlich models, showing that the sorption process includes chemicals and physicals phenomenon’s. The magnetite nanoparticles have low affinity with methylene blue, indicating that, in the composite, some interactions occur between the nanoparticles and the yeast biomass. In textile wastewater sorption, the composite and yeast biomass sorption capacity were, respectively, 10,9 0,5 mg g-1 e 13,0 2,0 mg g-1.
A questão do acesso à água potável é um problema mundial que preocupa as organizações envolvidas com saúde pública. Dentro deste contexto, investigou-se o emprego de biossorvente híbrido nanomodificado (BNM) a partir de resíduo de levedura da indústria sucroalcooleira, impregnado com nanopartículas de magnetita (Fe3O4), para a remoção de óleos e corantes de soluções aquosas. O estudo dos óleos revelou que a temperatura é o parâmetro mais relevante no processo de remoção. As melhores remoções para o óleo de motor novo e petróleo 28 °API ocorreram em temperaturas baixas, e foram, respectivamente, 3522 118 g kg-1 e 2157 281 g kg-1. Já para a mistura de óleos de motor usado, foi de 2841 280 g kg-1, apresentando este resultado em temperaturas mais altas. Todos os dados experimentais foram bem descritos pelos modelos D-ótimo e rede neural. Em relação aos corantes, mesmo que o compósito apresente uma capacidade de sorção similar à biomassa de levedura, seu uso se justifica devido à sua simples e rápida remoção do meio aquoso através da aplicação de um campo magnético. Na sorção do azul de metileno, tanto a levedura como o compósito, se ajustaram satisfatoriamente ao modelo de SIPS, uma combinação dos modelos de Langmuir e Freundlich, mostrando que o processo envolve fenômenos químicos e físicos. As nanopartículas de magnetita apresentaram baixa afinidade pelo azul de metileno, indicando que no compósito ocorrem interações entre as nanopartículas e a levedura. Na sorção do efluente têxtil, a capacidade de sorção para o compósito e para a levedura foram, respectivamente, 10,9 0,5 mg g-1 e 13,0 2,0 mg g-1.
A questão do acesso à água potável é um problema mundial que preocupa as organizações envolvidas com saúde pública. Dentro deste contexto, investigou-se o emprego de biossorvente híbrido nanomodificado (BNM) a partir de resíduo de levedura da indústria sucroalcooleira, impregnado com nanopartículas de magnetita (Fe3O4), para a remoção de óleos e corantes de soluções aquosas. O estudo dos óleos revelou que a temperatura é o parâmetro mais relevante no processo de remoção. As melhores remoções para o óleo de motor novo e petróleo 28 °API ocorreram em temperaturas baixas, e foram, respectivamente, 3522 118 g kg-1 e 2157 281 g kg-1. Já para a mistura de óleos de motor usado, foi de 2841 280 g kg-1, apresentando este resultado em temperaturas mais altas. Todos os dados experimentais foram bem descritos pelos modelos D-ótimo e rede neural. Em relação aos corantes, mesmo que o compósito apresente uma capacidade de sorção similar à biomassa de levedura, seu uso se justifica devido à sua simples e rápida remoção do meio aquoso através da aplicação de um campo magnético. Na sorção do azul de metileno, tanto a levedura como o compósito, se ajustaram satisfatoriamente ao modelo de SIPS, uma combinação dos modelos de Langmuir e Freundlich, mostrando que o processo envolve fenômenos químicos e físicos. As nanopartículas de magnetita apresentaram baixa afinidade pelo azul de metileno, indicando que no compósito ocorrem interações entre as nanopartículas e a levedura. Na sorção do efluente têxtil, a capacidade de sorção para o compósito e para a levedura foram, respectivamente, 10,9 0,5 mg g-1 e 13,0 2,0 mg g-1.