Remoção de nitrato em soluções aquosas por processos de adsorção em compósitos argila carvão

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2024
Autor(a) principal: Santos, Lucas Gorito dos
Orientador(a): Carvalho, Wagner Alves
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal do ABC
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia/Química
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Link de acesso: http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=127585&midiaext=81616
Resumo: Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nivel Superior
id UFBC_423e04375707f3d20f881707b2acdad4
oai_identifier_str oai:BDTD:127585
network_acronym_str UFBC
network_name_str Repositório Institucional da UFABC
repository_id_str
spelling info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisRemoção de nitrato em soluções aquosas por processos de adsorção em compósitos argila carvão2024-03-28Carvalho, Wagner AlvesSantos, Lucas Gorito dosUniversidade Federal do ABCPrograma de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia/QuímicaUFABCporADSORÇÃOARGILASCARVÃO ATIVADOESGOTOS DOMÉSTICOSNITRATOTRATAMENTO TERCIADSORPTIONCLAYCARBONDOMESTIC SEWAGENITRATETERTIARY TREATMENTPROGRAMA DE PCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nivel SuperiorConselho Nacional de Desenvolvimento Científico e TecnológicoFundação de Amparo a Pesquisa do Estado de São PauloO excesso de nitrato em ambientes aquáticos representa uma ameaça aos ecossistemas e à saúde humana ao contribuir para a eutrofização, para a ocorrência de metemoglobinemia grave (síndrome do bebê azul) e ser associada a formação de nitrosaminas (cancerígenas). Visando a adsorção de nitrato em soluções aquosas, foi proposto o preparo de adsorventes a partir das seguintes matérias primas: (1) Glicerol; (2) Compósito argila/lodo de esgoto (LDE1-TechPhos). A matéria prima (1) foi carbonizada hidrotermicamente na presença de H2SO4(l) (95-99%) e FeCl3(s), seguido pela pirólise sob fluxo de N2(g) (ultrapuro) dando origem ao CG0. Os sólidos (1 – CG0) e (2 - LDE1-TechPhos) foram submetidos a pirólise sob fluxo de NH3(g) (amonização) sob diferentes temperaturas (T= 400, 600 ou 800 °C) e concentrações (NH3 30% e 5%), resultando em CG01-NH3-T e LDE1-NH3-T, respectivamente. O LDE1-TechPhos apresentou baixo teor de carbono (11,2%) e grupos funcionais oxigenados com baixa estabilidade térmica, levando a adsorventes (LDE1-NH3-T) com estrutura porosa limitada (<34 m2/g) e sem capacidade de adsorção de nitrato. O CG0 apresentou alta área superficial (652 m2/g), baixo teor de espécies de ferro (<1,1% de Fe), grupos ácidos oxigenados (carboxílicos e sulfonados) e pHPCZ baixo (1,1). O CG0 não apresentou capacidade de adsorção durante os testes preliminares, porém, a etapa de amonização imprimiu capacidade de remoção nos carvões de glicerol (3,7-59,8% de remoção) durante os testes preliminares (5,0 mg/L NO3-; dosagem = 1 g/L; 300 rpm por 60 min; 23 °C; pH = 5,5). A 400 °C, a amonização do CG0 promoveu a inserção grupos N2 (amino/imina/amida - 92,1%) e N1 (piridina - 7,9%) não elevando o pHPCZ. A 600 °C os grupos N1 (piridina - 66,8%) foram predominantes, quando somados ao N3 (pirrol/lactama/piridona/anilina – 30,7%) e N5 (Óxido de piridina – 2,5%) elevaram o pHPCZ (3,2) deste sólido. O aumento do teor de piridina acompanhou o aumento na taxa de remoção (400 °C = 3,7% e 600 °C= 41,5% de retenção). A 800 °C não houve inserção de grupos nitrogenados devido a evolução prévia dos grupos carboxílicos (=600 °C), porém, tivemos um aumento na área superficial (1034 m2/g), no pHPCZ (3,4) e a maior taxa de remoção (59,8%). O delineamento central composto de face centrada indicou a dosagem ideal (2,0 g/L) para remoção de nitrato (3,0-30,0 mg/LNO3-) por CG01-NH3-600 ou CG01-NH3-800. Estudos de cinética e isotermas de adsorção demonstraram que os adsorventes CG01-NH3-600 (Qmax = 1,18 mg/g) e CG01-NH3-800 (Qmax = 2,45 mg/g) atingem o equilíbrio em 60 minutos com preferência pelo mesmo modelo cinético (Pseudo -segunda ordem), mas modelos isotérmicos diferentes (Langmuir e Freundlich, respectivamente). A adsorção foi governada por mais de um processo em ambos os adsorventes, incluindo possivelmente ligações de hidrogênio, interação eletrostática, complexação e troca iônica. Alternativamente, a amonização (800 °C) aplicada a um carvão comercial (CCC -> CC-NH3-800), que não apresentou capacidade de adsorção de nitrato, gerou uma resposta de 1,10 mg/g NO3-(5,0 mg/L NO3-; 300 rpm por 60 min; 23 °C; pH = 5,5). A amonização (30% NH3) mostrou-se uma etapa essencial para gerar capacidade de adsorção de nitrato e aumentar o teor de nitrogênio de um material que contém a presença prévia de grupos ácidos oxigenados (carboxílicos), o que abre portas para o estudo desses materiais não apenas como adsorventes, mas também como fertilizantes (fontes de nitrogênio).http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=127585&midiaext=81616application/pdfreponame:Repositório Institucional da UFABCinstname:Universidade Federal do ABC (UFABC)instacron:UFABCinfo:eu-repo/semantics/openAccess2026-01-15T22:12:09Zoai:BDTD:127585Repositório InstitucionalPUBhttp://www.biblioteca.ufabc.edu.br/oai/oai.phpopendoar:2025-04-01T17:45:52Repositório Institucional da UFABC - Universidade Federal do ABC (UFABC)false
dc.title.pt.fl_str_mv Remoção de nitrato em soluções aquosas por processos de adsorção em compósitos argila carvão
title Remoção de nitrato em soluções aquosas por processos de adsorção em compósitos argila carvão
spellingShingle Remoção de nitrato em soluções aquosas por processos de adsorção em compósitos argila carvão
Santos, Lucas Gorito dos
title_short Remoção de nitrato em soluções aquosas por processos de adsorção em compósitos argila carvão
title_full Remoção de nitrato em soluções aquosas por processos de adsorção em compósitos argila carvão
title_fullStr Remoção de nitrato em soluções aquosas por processos de adsorção em compósitos argila carvão
title_full_unstemmed Remoção de nitrato em soluções aquosas por processos de adsorção em compósitos argila carvão
title_sort Remoção de nitrato em soluções aquosas por processos de adsorção em compósitos argila carvão
author Santos, Lucas Gorito dos
author_facet Santos, Lucas Gorito dos
author_role author
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Carvalho, Wagner Alves
dc.contributor.author.fl_str_mv Santos, Lucas Gorito dos
contributor_str_mv Carvalho, Wagner Alves
description Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nivel Superior
publishDate 2024
dc.date.issued.fl_str_mv 2024-03-28
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=127585&midiaext=81616
url http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=127585&midiaext=81616
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal do ABC
dc.publisher.program.fl_str_mv Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia/Química
dc.publisher.initials.fl_str_mv UFABC
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal do ABC
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFABC
instname:Universidade Federal do ABC (UFABC)
instacron:UFABC
instname_str Universidade Federal do ABC (UFABC)
instacron_str UFABC
institution UFABC
reponame_str Repositório Institucional da UFABC
collection Repositório Institucional da UFABC
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFABC - Universidade Federal do ABC (UFABC)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1854475892728791040

Registros relacionados