Utilização de materiais a base de biocarbono ativados derivados da semente de tucumã, como adsorventes para remoção de contaminantes emergentes

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Umpierres, Cibele Santanna
• Orientador(a): Lima, Éder Cláudio
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Semente de tucumã; Carvão ativado; Adsorção; Contaminantes emergentes
• Palavras-chave em Inglês: Tucumã seed; Activated carbon; Magnetic material; Adsorption; Emerging contaminants
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/235562

A tese em questão apresenta um artigo científico e uma patente que abordam sobre preparação, caracterização e aplicação de carvões ativados (CAs) desenvolvidos a partir da semente de tucumã (Astrocaryum aculeatum) preparados para adsorção de alguns contaminantes emergentes a partir de soluções aquosas. No artigo científico desenvolvido a partir da semente de tucumã (Astrocaryum aculeatum) foram preparados carvões ativados (CAs) para adsorção de 2-nitrofenol a partir de soluções aquosas. Os CAs foram caracterizados por análise elementar, FTIR, isotermas de adsorção/dessorção de N2, TGA, Hidrofobicidade/Hidrofilicidade, e quantidade total de grupos ácidos e básicos. Os CAs mostraram ter superfícies hidrofílicas e eles apresentaram alta área superficial específica (SBET até 1318 m2 g-1). Nos estudos de otimização dos parâmetros, a remoção máxima foi obtida em pH 7, o tempo de contato foi de 30 min, a dose de adsorvente foi de 1,5 gL-1 e temperatura foi de 50°C. O Modelo Cinético de Ordem Geral e o Modelo de Isoterma de Liu foram os que melhor se ajustaram aos dados experimentais com uma capacidade de adsorção máxima de 1382 mg g-1 a 50°C. O efeito da temperatura e estudos termodinâmicos revelaram que o processo de adsorção do 2-nitrofenol sobre os CAs é dependente da temperatura, a adsorção é exotérmica e ocorre de maneira espontânea. Sobre a aplicabilidade dos CAs para tratamento de efluentes simulados, o carvão ativado de semente de tucumã apresentou um excelente resultado quanto ao tratamento de efluentes simulados, evidenciando sua alta eficiência para adsorção de compostos fenólicos. Os carvões ativados de sementes tucumã mostraram-se eficazes e altamente eficientes para remoção eficiente de 2-nitrofenol a partir de soluções aquosas. Em relação à patente desenvolvida, foram preparados três carvões ativados da semente de tucumã juntamente com cloreto de níquel, o que acarretou CAs com propriedades magnéticas e alta área superficial. A patente descreve a caracterização destes materiais com área superficial específica que variaram de 1132 a 775 m2 g-1. A saturação de magnetização alcançou valores Ms= 7,14, 8,29, 13,29 emu g-1 para os materiais, caracterizando uma alta magnetização. As isotermas de adsorção/dessorção de N2 indicaram que as amostras dos carvões magnéticos de tucumã (CMT) apresentam estruturas porosas formadas por microporos e mesoporos. Além disso, os materiais apresentaram alto teor de carbono em sua composição e foram caracterizados como hidrofílicos. Sendo assim, os novos materiais se mostraram altamente eficazes para a remoção de contaminantes orgânicos emergentes de efluentes aquosos.