Estudo das interações de suspensões de nanopartículas de TiO₂ com SiO₂, CuO e ZnO percolantes em colunas de solos de aterros sanitários

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Oliveira, Elizabeth Mendes de
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Nanopartículas TiO₂-SiO₂-CuO-ZnO; Interações multicomponentes; Transporte; Retenção; Modelo numérico; Nanoparticula; Dióxido de Titânio; Aterro sanitário; Engenharia Metalúrgica; Produção intelectual; Nanoparticles TiO₂-SiO₂-CuO-ZnO; Multicomponent interactions; Transport; Retention; Numerical model
• Link de acesso: http://app.uff.br/riuff/handle/1/27101

Nesta pesquisa foram estudadas as nanopartículas de TiO₂ presentes em solos de aterros controlados, a escolha do dióxido de titânio se deve ao fato, de que é um dos nanomateriais mais produzidos e utilizados na sociedade moderna. Dando sequência, foi analisado as interações do TiO2₂ com outros nanomateriais nocivos à saúde humana, que segundo a literatura são largamente emitidos pelas indústrias, tais como o dióxido de silício e óxido de zinco. Por sua vez, também foi estudado a interação do cobre com tais nanopartículas, visto que é um oxido onipresente no solo. O que torna singular a necessidade do estudo de seu transporte através do meio ambiente, especialmente em solos e águas. A observação dos fenômenos físicos e químicos envolvidos nos processos de interação de nanopartículas com o ambiente são importantes para entender o seu comportamento através dos compartimentos, ar, água, solo e sedimento e assim relacioná-los com os possíveis efeitos aos organismos aquáticos e à saúde humana. Desse modo, torna-se de extrema importância compreender o destino e o transporte dos materiais nanoparticulados no ambiente para assim poder identificar as possíveis rotas de exposição aos seres humanos e ao ecossistema, assim como os processos e fenômenos que ocorrem durante a contaminação de solos. Com este propósito foram realizados ensaios experimentais de coluna e de equilíbrio em lote utilizando os solos do aterro controlado de Volta Redonda-RJ, a fim de determinar os parâmetros de interação do solo com as nanopartículas de TiO₂, SiO₂, Cu e ZnO presentes no lixiviado. A influência do pH, capacidade de troca catiônica e potencial zeta através de ensaios de estabilidade também foram avaliados em função de sua dimensão e concentração. Um modelo numérico foi implementado visando determinar parâmetros de interação de nanopartículas utilizando teorias de soluções multicomponentes e fenômenos de transporte. O Modelo de Interação de Wagner foi utilizado obtendo-se parâmetros de interação para as nanopartículas TiO₂, SiO₂, Cu e ZnO em solução. Foi observado que as nanopartículas de SiO₂ apresentam forte influência na dinâmica de TiO₂ enquanto nanopartículas de CuO no sentido de mantê-las em suspensão enquanto as nanopartículas de ZnO apresentou forte influência no sentido de aumentar a capacidade do solo em reter as nanopartículas de TiO₂