TCC - Engenharia de Materiais (UACSA)
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Item Adsorção de corantes em materiais híbridos obtidos de biomassa pirolisada com nanopartículas magnéticas(2021-03-05) Nascimento, Rizia Keila do; Araújo, Ana Cláudia Vaz de; http://lattes.cnpq.br/6861890992609511; http://lattes.cnpq.br/8972131109377770A adsorção de resíduos em meio aquoso tem se mostrado como um processo eficaz no tratamento efluentes industriais do setor têxtil. Diversos materiais vêm sendo desenvolvidos para este fim, e a sua capacidade adsortiva vem sendo estudada extensivamente. Neste trabalho, um novo material adsorvente foi sintetizado por via hidrotermal. Este material híbrido (HB) obtido, é formado por resíduos de biomassa (palha da cana-de-açúcar) e nanopartículas (NPs) de magnetita, um óxido misto de ferro. A fase cúbica da magnetita no HB foi identificada por difração de raios X. Por espectroscopia no infravermelho observou-se a banda vibracional FeO, característica de óxidos de ferro. O HB apresentou morfologia globular, com ampla variação de tamanho (entre 500 nm e 2 m). O desempenho do material HB como adsorvente foi analisado através da adsorção dos corantes Vermelho Congo (VC) e Índigo Carmim (IC). As concentrações analisadas variaram entre 6,97 e 69,67 mg.L-1 para o VC, e entre 4,66 e 46,64 mg.L-1 para o IC. Pelas curvas de cinética de adsorção verificou-se que o tempo de saturação do HB frente aos corantes ficou em torno de 120 h. A maior parte da adsorção de resíduo (em torno de 71 % para o VC e 28 % para o IC) aconteceu nas primeiras 24 h de contato adsorventecorantes. Isto indica a viabilidade de uso em escala industrial do HB, principalmente no tratamento de águas contaminadas por resíduos de VC. A cinética de adsorção para ambos os sistemas obedeceu a modelagem de Pseudo Segunda Ordem, com 99 % de correlação para o VC, e 82 % para o IC. Os modelos Langmuir, Freundlich e Temkin se adequaram satisfatoriamente ao sistema HB/VC (acima de 95 % de correlação) e os modelos de Freundlich e Temkin ao HB/IC (acima de 92 % de correlação). Os resultados apresentados mostram que HB apresenta potencial para adsorção de corantes em meio aquoso.Item Análise do processo adsortivo de corantes industriais por nanopartículas magnéticas de magnetita (Fe3O4)(2019-07-08) Cabral, Ariane Nathália de Siqueira Souza; Araújo, Ana Cláudia Vaz de; http://lattes.cnpq.br/6861890992609511; http://lattes.cnpq.br/3246406733304902A degradação ambiental é um fator inevitável que acompanha o desenvolvimento da população e infelizmente esse fato chegou aos sistemas hídricos, rios e mananciais. Dentre os agentes que contribuem para a contaminação e degradação são os corantes oriundos das indústrias têxteis e alimentícias que são descartados ao longo dos processos produtivos. Há diversos métodos estão sendo desenvolvidos para eliminar os corantes de efluentes em rios e mananciais, entre os quais está o processo de adsorção. As nanopartículas magnéticas de magnetita (Fe3O4) têm sido previamente testadas na adsorção de resíduos de corantes das indústrias têxtil e alimentícia. Dentro desse contexto, neste trabalho teve como objetivo estudar a eficiência das nanopartículas magnéticas de magnetita (NPs) no processo de adsorção de alguns corantes presentes em efluentes industriais têxteis, como os corantes, alaranjado de metila (ALM) e azul de metileno (AM). Um planejamento fatorial 2³ foi estabelecido obtendo como fatores estudados tempo, pH e temperatura, e para estes fatores analisou-se os seus níveis. Fez-se análises em relação aos sistemas sob ultrassom e sob agitação magnética, e para isso, obteve-se resultados significantes para os dois corantes. De acordo com os resultados adquiridos para o ALM/NPs, fatores como, tempo e pH com maiores significância. Evidenciando que os ensaios que obtiveram maior êxito para adsorção foram os ensaios 02 (11,362) e 06 (10,057), para os sistemas sob ultrassom e sob agitação magnética, respectivamente. Para o AM/NPs foi significativo apenas o fator, tempo. Os ensaios mais favoráveis para o sistema de adsorção do corante foram os 04 (19,144) e 06 (21,457), para os sistemas sob ultrassom e sob agitação magnética, respectivamente.Item Plano de gerenciamento de materiais de reposição para mitigação de falhas no processo de resfriamento em linhas produtivas de uma aciaria(2024-10-04) Gusmão, Maria Clara Carvalho; Araújo, Ana Cláudia Vaz de; http://lattes.cnpq.br/6861890992609511; http://lattes.cnpq.br/9542072301264041O resfriamento no processo de lingotamento contínuo é essencial para a solidificação do aço líquido de forma controlada. Falhas nas bombas de resfriamento podem interromper o fluxo de água, resultando na refrigeração inadequada, aumentando o tempo de inatividade de uma aciaria. A disponibilidade de materiais de reposição adequados para as bombas d’água é fundamental para manter a eficiência das linhas produtivas. Neste estudo, foi implementado um plano de gerenciamento de materiais de reposição para bombas de resfriamento em uma aciaria, com o objetivo de reduzir as falhas recorrentes. Para a análise das causas dessas falhas, foram aplicadas metodologias como o Diagrama de Ishikawa e o Método dos 5 Porquês, as quais permitiram identificar fatores críticos, incluindo o uso de materiais inadequados. A partir dessas informações, foi elaborado um plano de gerenciamento de materiais, que incluiu a criação de um inventário detalhado com as especificações técnicas dos componentes, a classificação dos itens de reposição por criticidade, a implementação de planos de manutenção e auditorias regulares para monitorar a eficácia do sistema. Os resultados demonstraram uma redução significativa no tempo de inatividade das máquinas, de 878 minutos para 123 minutos no período de 6 meses, representando uma diminuição de aproximadamente 85,9%. Esses resultados reforçam a importância de um gerenciamento eficaz de materiais e a correta disponibilidade de peças de reposição para a manutenção da eficiência operacional, destacando a relevância de práticas proativas de manutenção e controle rigoroso de qualidade dos materiais.Item Síntese e caracterização de um material nanoestruturado magnético, para adsorção de resíduos de corantes em meio líquido(2022-10-06) Alencar, Ellen Oliveira de Assis; Araújo, Ana Cláudia Vaz de; http://lattes.cnpq.br/6861890992609511; http://lattes.cnpq.br/0326211164564344A região do agreste de Pernambuco tem se desenvolvido com o crescimento da indústria têxtil local, esse crescimento trouxe consigo a poluição de alguns rios da região. Uma das etapas do processo de fabricação de tecidos é o tingimento, que utiliza corantes sintéticos, com alta estabilidade e resistência à degradação. No processo de lavagem dos tecidos o excesso de corantes se desprende das fibras e geram efluentes contaminados. Em virtude disso muitos estudos têm sido desenvolvidos visando novas metodologias eficientes para a descontaminação desses efluentes. A adsorção tem sido amplamente empregada no tratamento de efluentes têxteis com a utilização de nanomateriais magnéticos que funcionam como adsorventes de corantes têxteis e são facilmente removidos do meio, através da aplicação de um campo magnético externo. Nesse trabalho foram sintetizadas nanopartículas magnéticas (NPs) de óxido de ferro com tamanho médio de cristalito entre 30 e 35 nm. Essas NPs foram utilizadas como adsorventes de resíduos do corante Reactive Black 5 (RB5) em meio aquoso.As eficiências de descoloração e de remoção do RB5 pelas NPs, ficaram em torno de 100% e 40%, respectivamente. A cinética de adsorção ajustou-se melhor ao método de Pseudo Segunda Ordem com coeficiente de correlação R2 = 0,95. Para as isotermas de adsorção os modelos de Langmuir e Freundlich foram ajustados aos resultados obtidos de forma satisfatória.Item Síntese e caracterização de um nanocompósito de grafite magnético para adsorção dos corantes Reactive Black 5 (RB5) e Azul de Metileno (AM)(2019-12-13) Damasceno, Bárbara Souza; Araújo, Ana Cláudia Vaz de; http://lattes.cnpq.br/6861890992609511; http://lattes.cnpq.br/6533105269743189Um nanocompósito de grafite magnético (NGM) a base de nanopartículas magnéticas (NPs) e nanofolhas de grafite foi sintetizado por uma nova rota de síntese hidrotermal. O NGM e seus precursores foram caracterizados por difratometria de raios-X (DRX) e espectroscopia na região do infravermelho (IV). Esses nanomateriais foram avaliados quanto a eficiência de adsorção (%Ads) dos corantes têxteis reactive black 5 (RB5) e azul de metileno (AM) em solução aquosa. A influência dos parâmetros adsortivos nas respostas de eficiência de adsorção de efluentes foi avaliada a partir de um planejamento fatorial 23 com 3 pontos centrais e da análise das superfícies de resposta de um delineamento composto central rotacional. Os parâmetros de adsorção avaliados foram: massa de adsorvente, concentração de adsorvato e velocidade de agitação do meio. Foi observado que os parâmetros velocidade de agitação (rpm) e concentração de adsorvato (mg L-1) são os fatores que mais influenciam no processo e devem ser parametrizados de forma combinada. O resultado estatístico do NGM apresentou %Ads ~98% na remoção do RB5, velocidade de adsorção alta, visto que alcançou o equilíbrio de adsorção em 10 minutos de contato com o adsorvato e apresentou ajuste de 99% para a cinética de pseudo primeira ordem e segunda ordem, além de apresentar capacidade adsortiva máxima de ~93 mg g-1 para o ajuste do modelo de Langmuir, predominante nesse sistema. A %Ads do AM frente às NPs e ao grafite foi de ~59% e ~100%, respectivamente. O estudo mostra que o NGM pode ser magneticamente separado do meio sem introduzir subproduto durante a adsorção e apresentar propriedades adsortivas favoráveis, evidenciando sua aplicabilidade de uso como remediador ambiental. A aplicação desse método de síntese passa a ser de interesse tecnológico quando além de inédito e de baixo custo, as propriedades adsortivas do NGM se mostram atraentes para descolorir efetivamente a água residual.