Síntese de zinc imidazolate framework-8 para adsorção de óleo lubrificante automotivo de emulsão óleo em água.
Ano de defesa: | 2021 |
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Tipo de documento: | Dissertação |
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Instituição de defesa: |
Universidade Federal de Campina Grande
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Programa de Pós-Graduação: |
PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA QUÍMICA
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Departamento: |
Centro de Ciências e Tecnologia - CCT
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País: |
Brasil
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Palavras-chave em Português: | |
Área do conhecimento CNPq: | |
Link de acesso: | http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/20398 |
Resumo: | O óleo, como um poluente comum em águas residuais, causa muitos efeitos na biosfera. O óleo lubrificante automotivo nos efluentes líquidos também apresenta potencial para poluição. As emulsões tipo óleo em água (O/A) podem apresentar características potencialmente poluidoras semelhantes às dos óleos que as deram origem, porém com menores concentrações e devem ser tratadas para atender ao padrão de descarga em corpos receptores. Embora o método de adsorção em batelada tenha sido amplamente utilizado para a de-emulsificação de óleo lubrificante automotivo, muitos adsorventes têm baixa capacidade de adsorção. A Zinc Imidazolate Framework-8 (ZIF-8) é um adsorvente promissor na separação de óleo da água e na de-emulsificação de óleo vegetal de emulsões sintéticas O/A. Nesse contexto, objetivou-se aplicar a ZIF-8 na adsorção de óleo lubrificante automotivo de base mineral a partir emulsões sintéticas O/A, por sistemas em batelada. Sintetizou-se a ZIF-8 pelo método solvotérmico de acordo com uma metodologia relatada na literatura. Caracterizou-se a estrutura da ZIF-8 por difração de raios X (DRX), espectroscopia na região do infravermelho (IV) e testes de ângulo de contato com água. Realizou-se teste de estabilidade da ZIF-8 em água destilada. Como forma de representação de efluentes com óleo lubrificante, utilizaram-se macro emulsões sintéticas O/A. Verificou-se a influência da dosagem de ZIF-8 na de-emulsificação. Avaliou-se a reciclabilidade da ZIF-8 com uso e reuso, sem regeneração e com regeneração química com solvente. Com base nos resultados de DRX e IV, a ZIF-8 foi sintetizada com sucesso em nível de laboratório. A ZIF-8 apresentou características hidrofílicas e hidrofóbicas, estabilidade em meio aquoso, e capacidade de adsorção de óleo em torno de 2811,1 mg/g na dosagem de adsorvente 0,1 g/L. A ZIF-8 foi regenerada facilmente com etanol e teve capacidade de reutilização até 4 ciclos com dosagem 10 g/L com eficiência superior a 95 %. |
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RODRIGUES, Meiry Gláucia Freire.RODRIGUES, M. G. F.http://lattes.cnpq.br/7257323910817700BARBOSA, Antusia dos Santos.OLIVEIRA, Hugo Miguel Lisboa.RODRIGUES, D. P. A.http://lattes.cnpq.br/1748338195323247RODRIGUES, Diogo Pierre Alves.O óleo, como um poluente comum em águas residuais, causa muitos efeitos na biosfera. O óleo lubrificante automotivo nos efluentes líquidos também apresenta potencial para poluição. As emulsões tipo óleo em água (O/A) podem apresentar características potencialmente poluidoras semelhantes às dos óleos que as deram origem, porém com menores concentrações e devem ser tratadas para atender ao padrão de descarga em corpos receptores. Embora o método de adsorção em batelada tenha sido amplamente utilizado para a de-emulsificação de óleo lubrificante automotivo, muitos adsorventes têm baixa capacidade de adsorção. A Zinc Imidazolate Framework-8 (ZIF-8) é um adsorvente promissor na separação de óleo da água e na de-emulsificação de óleo vegetal de emulsões sintéticas O/A. Nesse contexto, objetivou-se aplicar a ZIF-8 na adsorção de óleo lubrificante automotivo de base mineral a partir emulsões sintéticas O/A, por sistemas em batelada. Sintetizou-se a ZIF-8 pelo método solvotérmico de acordo com uma metodologia relatada na literatura. Caracterizou-se a estrutura da ZIF-8 por difração de raios X (DRX), espectroscopia na região do infravermelho (IV) e testes de ângulo de contato com água. Realizou-se teste de estabilidade da ZIF-8 em água destilada. Como forma de representação de efluentes com óleo lubrificante, utilizaram-se macro emulsões sintéticas O/A. Verificou-se a influência da dosagem de ZIF-8 na de-emulsificação. Avaliou-se a reciclabilidade da ZIF-8 com uso e reuso, sem regeneração e com regeneração química com solvente. Com base nos resultados de DRX e IV, a ZIF-8 foi sintetizada com sucesso em nível de laboratório. A ZIF-8 apresentou características hidrofílicas e hidrofóbicas, estabilidade em meio aquoso, e capacidade de adsorção de óleo em torno de 2811,1 mg/g na dosagem de adsorvente 0,1 g/L. A ZIF-8 foi regenerada facilmente com etanol e teve capacidade de reutilização até 4 ciclos com dosagem 10 g/L com eficiência superior a 95 %.Oil, as a common pollutant in wastewater, has many effects on the biosphere. Automotive lubricating oil in liquid effluents also has potential for pollution. Oil-in-water (O/W) emulsions can have potentially polluting characteristics similar to the oils that gave rise to them, but with lower concentrations and must be treated to meet the discharge pattern in receiving bodies. Although the batch-type adsorption has been widely used for automotive lubricating oil demulsification, many adsorbents have low adsorption capacity. Zinc Imidazolate Framework-8 (ZIF-8) is a promising adsorbent in the oil separation from water and in the vegetable oil demulsification from synthetic O/W emulsions. In this context, the objective was to apply ZIF-8 in the mineral-based automotive lubricating oil adsorption from synthetic O/W emulsions, by batch systems. ZIF-8 was synthesized by the solvothermal method according to a methodology reported in the literature. The structure of the ZIF-8 was characterized by X-ray diffraction (XRD), infrared region spectroscopy (IR) and assays of water contact angle. ZIF-8 stability test was performed in distilled water. As a way of representing effluents with lubricating oil, synthetic O/W macro emulsions were used. The influence of the dosage of ZIF-8 on demulsification was verified. The recyclability of ZIF-8 with use and reuse was evaluated, without regeneration and with chemical regeneration with solvent. Based on the results of XRD and IR, ZIF-8 has been successfully synthesized at the laboratory level. The ZIF-8 showed hydrophilic and hydrophobic characteristics, stability in aqueous solution, and oil adsorption capacity around 2811.1 mg/g at a adsorbent dosage 0.1 g/L. ZIF-8 was easily regenerated with ethanol and it was able to reuse up to 4 cycles with a dosage of 10 g/L with efficiency up than 95 %.Submitted by Maria Medeiros (maria.dilva1@ufcg.edu.br) on 2021-08-05T15:40:40Z No. of bitstreams: 1 DIOGO PIERRE ALVES RODRIGUES - DISSERTAÇÃO (PPGEQ) 2021.pdf: 3748660 bytes, checksum: 072ae5bb0eb0d39ade5c6ab5c84d9fcb (MD5)Made available in DSpace on 2021-08-05T15:40:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DIOGO PIERRE ALVES RODRIGUES - DISSERTAÇÃO (PPGEQ) 2021.pdf: 3748660 bytes, checksum: 072ae5bb0eb0d39ade5c6ab5c84d9fcb (MD5) Previous issue date: 2021-02-08CNPqUniversidade Federal de Campina GrandePÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA QUÍMICAUFCGBrasilCentro de Ciências e Tecnologia - CCTEngenharia QuímicaDesenvolvimento de processos químicosDe-emulsificaçãoZIF-8Óleo mineralBateladaTratamento de efluentesMetal-organic frameworksZeolitic Imidazolate FrameworksDevelopment of chemical processesDemulsificationMineral oilBatchWastewater treatmentDesarrollo de procesos químicosDesemulsificaciónAceite mineralLoteTratamiento de aguas residualesEstructuras metalorgánicasEstructuras de imidazolato zeolíticoEstruturas metal-orgânicasEstruturas de imidazolato zeolíticoDéveloppement de procédés chimiquesDésémulsificationHuile minéraleGrouperTraitement des eaux uséesStructures métallo-organiquesStructures imidazolates zéolitiquesSíntese de zinc imidazolate framework-8 para adsorção de óleo lubrificante automotivo de emulsão óleo em água.Synthesis of zinc imidazolate framework-8 for adsorption of automotive lubricating oil from oil-in-water emulsion.2021-02-082021-08-05T15:40:40Z2021-08-052021-08-05T15:40:40Zhttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/20398RODRIGUES, D. P. A. Síntese de zinc imidazolate framework-8 para adsorção de óleo lubrificante automotivo de emulsão óleo em água. 2021. 104 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) – Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal de Campina Grande, Paraíba, Brasil, 2021.info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisporinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCGinstname:Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)instacron:UFCGLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/xmlui/bitstream/riufcg/20398/2/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD52ORIGINALDIOGO PIERRE ALVES RODRIGUES - DISSERTAÇÃO (PPGEQ) 2021.pdfDIOGO PIERRE ALVES RODRIGUES - DISSERTAÇÃO (PPGEQ) 2021.pdfapplication/pdf3748660http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/xmlui/bitstream/riufcg/20398/1/DIOGO+PIERRE+ALVES+RODRIGUES+-+DISSERTA%C3%87%C3%83O+%28PPGEQ%29+2021.pdf072ae5bb0eb0d39ade5c6ab5c84d9fcbMD51riufcg/203982021-08-05 12:40:40.611oai:localhost:riufcg/20398Tk9URTogUExBQ0UgWU9VUiBPV04gTElDRU5TRSBIRVJFClRoaXMgc2FtcGxlIGxpY2Vuc2UgaXMgcHJvdmlkZWQgZm9yIGluZm9ybWF0aW9uYWwgcHVycG9zZXMgb25seS4KCk5PTi1FWENMVVNJVkUgRElTVFJJQlVUSU9OIExJQ0VOU0UKCkJ5IHNpZ25pbmcgYW5kIHN1Ym1pdHRpbmcgdGhpcyBsaWNlbnNlLCB5b3UgKHRoZSBhdXRob3Iocykgb3IgY29weXJpZ2h0Cm93bmVyKSBncmFudHMgdG8gRFNwYWNlIFVuaXZlcnNpdHkgKERTVSkgdGhlIG5vbi1leGNsdXNpdmUgcmlnaHQgdG8gcmVwcm9kdWNlLAp0cmFuc2xhdGUgKGFzIGRlZmluZWQgYmVsb3cpLCBhbmQvb3IgZGlzdHJpYnV0ZSB5b3VyIHN1Ym1pc3Npb24gKGluY2x1ZGluZwp0aGUgYWJzdHJhY3QpIHdvcmxkd2lkZSBpbiBwcmludCBhbmQgZWxlY3Ryb25pYyBmb3JtYXQgYW5kIGluIGFueSBtZWRpdW0sCmluY2x1ZGluZyBidXQgbm90IGxpbWl0ZWQgdG8gYXVkaW8gb3IgdmlkZW8uCgpZb3UgYWdyZWUgdGhhdCBEU1UgbWF5LCB3aXRob3V0IGNoYW5naW5nIHRoZSBjb250ZW50LCB0cmFuc2xhdGUgdGhlCnN1Ym1pc3Npb24gdG8gYW55IG1lZGl1bSBvciBmb3JtYXQgZm9yIHRoZSBwdXJwb3NlIG9mIHByZXNlcnZhdGlvbi4KCllvdSBhbHNvIGFncmVlIHRoYXQgRFNVIG1heSBrZWVwIG1vcmUgdGhhbiBvbmUgY29weSBvZiB0aGlzIHN1Ym1pc3Npb24gZm9yCnB1cnBvc2VzIG9mIHNlY3VyaXR5LCBiYWNrLXVwIGFuZCBwcmVzZXJ2YXRpb24uCgpZb3UgcmVwcmVzZW50IHRoYXQgdGhlIHN1Ym1pc3Npb24gaXMgeW91ciBvcmlnaW5hbCB3b3JrLCBhbmQgdGhhdCB5b3UgaGF2ZQp0aGUgcmlnaHQgdG8gZ3JhbnQgdGhlIHJpZ2h0cyBjb250YWluZWQgaW4gdGhpcyBsaWNlbnNlLiBZb3UgYWxzbyByZXByZXNlbnQKdGhhdCB5b3VyIHN1Ym1pc3Npb24gZG9lcyBub3QsIHRvIHRoZSBiZXN0IG9mIHlvdXIga25vd2xlZGdlLCBpbmZyaW5nZSB1cG9uCmFueW9uZSdzIGNvcHlyaWdodC4KCklmIHRoZSBzdWJtaXNzaW9uIGNvbnRhaW5zIG1hdGVyaWFsIGZvciB3aGljaCB5b3UgZG8gbm90IGhvbGQgY29weXJpZ2h0LAp5b3UgcmVwcmVzZW50IHRoYXQgeW91IGhhdmUgb2J0YWluZWQgdGhlIHVucmVzdHJpY3RlZCBwZXJtaXNzaW9uIG9mIHRoZQpjb3B5cmlnaHQgb3duZXIgdG8gZ3JhbnQgRFNVIHRoZSByaWdodHMgcmVxdWlyZWQgYnkgdGhpcyBsaWNlbnNlLCBhbmQgdGhhdApzdWNoIHRoaXJkLXBhcnR5IG93bmVkIG1hdGVyaWFsIGlzIGNsZWFybHkgaWRlbnRpZmllZCBhbmQgYWNrbm93bGVkZ2VkCndpdGhpbiB0aGUgdGV4dCBvciBjb250ZW50IG9mIHRoZSBzdWJtaXNzaW9uLgoKSUYgVEhFIFNVQk1JU1NJT04gSVMgQkFTRUQgVVBPTiBXT1JLIFRIQVQgSEFTIEJFRU4gU1BPTlNPUkVEIE9SIFNVUFBPUlRFRApCWSBBTiBBR0VOQ1kgT1IgT1JHQU5JWkFUSU9OIE9USEVSIFRIQU4gRFNVLCBZT1UgUkVQUkVTRU5UIFRIQVQgWU9VIEhBVkUKRlVMRklMTEVEIEFOWSBSSUdIVCBPRiBSRVZJRVcgT1IgT1RIRVIgT0JMSUdBVElPTlMgUkVRVUlSRUQgQlkgU1VDSApDT05UUkFDVCBPUiBBR1JFRU1FTlQuCgpEU1Ugd2lsbCBjbGVhcmx5IGlkZW50aWZ5IHlvdXIgbmFtZShzKSBhcyB0aGUgYXV0aG9yKHMpIG9yIG93bmVyKHMpIG9mIHRoZQpzdWJtaXNzaW9uLCBhbmQgd2lsbCBub3QgbWFrZSBhbnkgYWx0ZXJhdGlvbiwgb3RoZXIgdGhhbiBhcyBhbGxvd2VkIGJ5IHRoaXMKbGljZW5zZSwgdG8geW91ciBzdWJtaXNzaW9uLgo=Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://bdtd.ufcg.edu.br/PUBhttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/oai/requestbdtd@setor.ufcg.edu.br || bdtd@setor.ufcg.edu.bropendoar:48512021-08-05T15:40:40Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG - Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)false |
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O óleo, como um poluente comum em águas residuais, causa muitos efeitos na biosfera. O óleo lubrificante automotivo nos efluentes líquidos também apresenta potencial para poluição. As emulsões tipo óleo em água (O/A) podem apresentar características potencialmente poluidoras semelhantes às dos óleos que as deram origem, porém com menores concentrações e devem ser tratadas para atender ao padrão de descarga em corpos receptores. Embora o método de adsorção em batelada tenha sido amplamente utilizado para a de-emulsificação de óleo lubrificante automotivo, muitos adsorventes têm baixa capacidade de adsorção. A Zinc Imidazolate Framework-8 (ZIF-8) é um adsorvente promissor na separação de óleo da água e na de-emulsificação de óleo vegetal de emulsões sintéticas O/A. Nesse contexto, objetivou-se aplicar a ZIF-8 na adsorção de óleo lubrificante automotivo de base mineral a partir emulsões sintéticas O/A, por sistemas em batelada. Sintetizou-se a ZIF-8 pelo método solvotérmico de acordo com uma metodologia relatada na literatura. Caracterizou-se a estrutura da ZIF-8 por difração de raios X (DRX), espectroscopia na região do infravermelho (IV) e testes de ângulo de contato com água. Realizou-se teste de estabilidade da ZIF-8 em água destilada. Como forma de representação de efluentes com óleo lubrificante, utilizaram-se macro emulsões sintéticas O/A. Verificou-se a influência da dosagem de ZIF-8 na de-emulsificação. Avaliou-se a reciclabilidade da ZIF-8 com uso e reuso, sem regeneração e com regeneração química com solvente. Com base nos resultados de DRX e IV, a ZIF-8 foi sintetizada com sucesso em nível de laboratório. A ZIF-8 apresentou características hidrofílicas e hidrofóbicas, estabilidade em meio aquoso, e capacidade de adsorção de óleo em torno de 2811,1 mg/g na dosagem de adsorvente 0,1 g/L. A ZIF-8 foi regenerada facilmente com etanol e teve capacidade de reutilização até 4 ciclos com dosagem 10 g/L com eficiência superior a 95 %. |
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