Licenciatura em Química (Sede)
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Item Síntese e caracterização do carvão ativado obtido da frutífera de maracujá(2024-02-26) Melo Júnior, Sebastião Batista de; Barros, Ivoneide de Carvalho Lopes; http://lattes.cnpq.br/5272867419216787; http://lattes.cnpq.br/8946175932671037O Nordeste brasileiro é um dos maiores produtores de frutífera de maracujá, produzindo grande quantidade de resíduos como subproduto de suas atividades, os quais não tem destinação definida. O acúmulo desses resíduos sem aplicação específica causa um problema ambiental, como os restos de frutas não utilizados pelas indústrias de polpas. Assim, foi proposto o aproveitamento desses resíduos para produção de biocarvão através do processo de degradação térmica da matéria orgânica, chamado de pirolise. Depois de ativar quimicamente o biocarvão, este material se mostra com maior estabilidade química e térmica. Nesse sentido, foi priorizado o estudo das propriedades dos carvões ativados provenientes da biomassa residual de frutífera de maracujá obtidos via impregnação incipiente utilizando H3PO4 e ZnCl2. Os carvões foram preparados a partir da biomassa residual tratada (CAM/H3PO4 e CAM/ZnCl2) e do precursor biocarvão obtido da pirólise da biomassa (CAMB/H3PO4 e CAMB/ZnCl2). As propriedades físico-químicas da biomassa in natura, biocarvão e dos carvões ativados foram investigadas por meio de análise termogravimétrica (TG/DTG), análise imediata, espectroscopia de infravermelho (FTIR), difração de raios-X (DRX), ponto de carga zero (PCZ) e área superficial (BET). Dados de FTIR dos carvões ativados apresentaram absorções relacionadas ao estiramento C=C relacionados a estruturas aromáticas, sendo que os carvões ativados com ácido mostraram absorções de fósforo e de compostos fosfocarbonáceos (hidrogênio ligado a grupos P=O; P-O-C aromáticos, e P=OOH), além da confirmação de uma estrutura predominantemente amorfa ou desordenada identificada por DRX. A análise térmica (TG/DTG), apontou que as amostras de biocarvão e carvões ativados com H3PO4 e ZnCl2 apresentaram boa estabilidade térmica. Nos resultados da análise imediata foram encontrados um maior teor de materiais voláteis (72%) na biomassa de maracujá se comparado com biocarvão de maracujá (BM) e os carvões ativados com ZnCl2 e H3PO4 (< 10%). Os materiais pirolisados (CAMB/H3PO4 e CAMB/ZnCl2) apresentaram maior percentual de carbono fixo e cinzas, o que é esperado visto que são materiais que passaram pelo processo de carbonização. Para os carvões ativados com ZnCl2 e H3PO4, os resultados do ponto de carga zero foram, respectivamente 3,02 e 6,42. Finalmente, a caracterização da área superficial de cada amostra revelou que CAMB/H3PO4, CAM/H3PO4 e CAMB/ZnCl2 não desenvolveram porosidade considerável, com exceção do CAM/ZnCl2, que mostrou uma área superficial de 713m2.Item Adsorção dos íons metálicos Cu2+ e Mn2+ em sistema bicomponente utilizando carvão ativado preparado a partir de sabugo de milho como adsorvente(2022-05-20) Campos, Natália Ferreira; Moraes, Alex Souza; Duarte, Marta Maria Menezes Bezerra; http://lattes.cnpq.br/2069994676017059; http://lattes.cnpq.br/0440163845324480; http://lattes.cnpq.br/7441229690485153Os metais pesados são utilizados em diversas áreas, com destaque para a indústria de papel e celulose, uma vez que seus efluentes contem altos teores de cobre e manganês que podem causar efeitos nocivos sobre os sistemas vivos devido a sua natureza tóxica, não serem biodegradáveis e acumulam-se nos organismos. Tal problema tem levado diversos grupos de pesquisa a buscarem alternativas de tratamento. A adsorção utilizando carvão ativado preparado a partir resíduos agroindustriais vem se apresentando como uma alternativa para o tratamento de efluentes contendo metais pesados. Diante do exposto, este trabalho propõe a utilização de carvão ativado preparado a partir de sabugo de milho como adsorvente para remoção dos íons metálicos Cu2+ e Mn2+ em sistemas mono e bicomponente. O carvão ativado do sabugo de milho foi ativado quimicamente com H3PO4. A caracterização do sabugo de milho e do carvão ativado foi realizada por espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier, titulação de Boehm e determinação do pH do ponto de carga zero. A influência do pH inicial da solução no processo adsortivo foi estudada visando determinar o pH utilizado nos estudos posteriores. Com base nos resultados obtidos foram realizados estudos cinéticos e de equilíbrio de adsorção para os sistemas mono e bicomponente. A caracterização indicou que a ativação promoveu um aumento de grupos carboxílicos na superfície do adsorvente, redução do valor do pHPCZ de 4,7 do sabugo de milho para 3,0 o carvão ativado, aumentando a faixa de pH da solução em que a superfície do carvão fica carregada negativamente o que favoreceu a adsorção dos íons Cu2+ e Mn2+. No estudo do efeito do pH inicial da solução em sistema monocomponente, os pH 4 e 6 apresentaram melhores resultados para os íons Cu2+ e Mn2+, respectivamente, já no sistema bicomponente foi pH 4. O modelo que melhor representou os dados experimentais da evolução cinética foi o de pseudo-segunda ordem para os sistemas monocomponente e para o Cu2+ no sistema bicomponente, enquanto que para o Mn2+ foi o modelo de pseudo-primeira ordem. No equilíbrio de adsorção, foi verificado que o modelo que melhor se ajustou aos dados experimentais foi o de Sips para o Cu2+ e Langmuir para o Mn2+ em sistema monocomponente. A capacidade adsortiva experimental foi de 0,39 mmol•g-1 para Cu2+ e de 0,22 mmol•g-1 para Mn2+. Com relação ao sistema bicomponente, foi verificado o efeito antagônico da presença de Cu2+ para adsorção de Mn2+, sendo o modelo que melhor descreveu o processo o de Langmuir estendido, pois indicou a maior afinidade do Cu2+ com o carvão ativado. Os resultados deste trabalho demonstram o potencial técnico do carvão ativado preparado a partir do sabugo de milho para a adsorção dos íons Cu2+ e Mn2+ em sistemas mono e bicomponente.