EMPREGO DE ESPUMA DE POLIURETANO E DEGRADAÇÃO FOTOCATALÍTICA COMO ESTRATÉGIAS PARA REMOÇÃO DE CORANTES TÊXTEIS EM MEIO AQUOSO
| Ano de defesa: | 2025 |
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| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | https://app.uff.br/riuff/handle/1/40283 |
Resumo: | Indústrias têxteis contribuem significativamente para a poluição de águas superficiais, dado que seu processo produtivo gera grandes volumes de efluentes com intensa coloração proveniente de corantes sintéticos, os quais são de difícil degradação, causando danos ao meio ambiente. Posto que os tratamentos convencionais de efluentes têxteis são limitados, o objetivo do trabalho foi estudar a aplicação da espuma de poliuretano (EPU) e ensaios de degradação fotocatalítica como estratégias de remoção dos corantes têxteis: Acid Blue 62 (AB62), Direct Blue 15 (DB15) e Reactive Blue 19 (RB19) em meio aquoso. O acompanhamento das reações foi realizado por espectroscopia na região UV-Vis para todos os casos. Verificou-se que 0,50 g de sorvente em 40 mL de soluções dos corantes (5 μmol L-1) possibilitou a remoção de 100%, 91% e 76% dos corantes AB62, DB15 e RB19, respectivamente, aplicando as condições experimentais ótimas para cada corante. A principal característica que influenciou positivamente na remoção do corante AB62 foi o ajuste do pH para 3. Para o DB15, o emprego da EPU com tratamento ácido (EPU/HCl) foi determinante, enquanto para o RB19, a adição do surfactante brometo de cetiltrimetilamônio (CTAB) na proporção molar 1:3 de RB19/CTAB ao meio se mostrou essencial. A partir das técnicas de MEV e DRS foi possível caracterizar o material. Na primeira delas observou-se a diferença de textura entre a EPU original, sendo mais lisa, e as espumas com corantes, que apresentaram veios e uma superfície rugosa, possivelmente devido à deposição do corante. Na última, viu-se os picos de comprimentos de onda máximo característicos dos corantes nas espumas contendo essas substâncias coloridas. Em relação a degradação fotocatalítica assistida com peróxido de hidrogênio, adicionou-se 10 μL de H2O2 (35% p/p) em cada 25 mL das soluções de AB62 (36,2 mg L-1), DB15 (18,5 mg L-1) e RB19 (30,8 mg L-1) sob irradiação UV (254 nm – 48 W). A descoloração completa do meio ocorreu em 2,5 minutos para o RB19 e o DB15 e em 12 minutos para o AB62. A remoção deste último pode ter sido prejudicada pelo efeito de filtro interno. Ademais, os ensaios de CLUE e ESI-MS sugerem que todos os corantes foram totalmente degradados ao final do processo. Sendo assim, ambos os métodos se mostraram alternativas no tratamento desses corantes têxteis. |
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EMPREGO DE ESPUMA DE POLIURETANO E DEGRADAÇÃO FOTOCATALÍTICA COMO ESTRATÉGIAS PARA REMOÇÃO DE CORANTES TÊXTEIS EM MEIO AQUOSOAcid Blue 62Direct Blue 15Reactive Blue 19Espuma de poliuretanoFotocatáliseCatáliseAcid Blue 62Direct Blue 15Reactive Blue 19Folyurethane foamPolyurethane foamPhotocatalysisIndústrias têxteis contribuem significativamente para a poluição de águas superficiais, dado que seu processo produtivo gera grandes volumes de efluentes com intensa coloração proveniente de corantes sintéticos, os quais são de difícil degradação, causando danos ao meio ambiente. Posto que os tratamentos convencionais de efluentes têxteis são limitados, o objetivo do trabalho foi estudar a aplicação da espuma de poliuretano (EPU) e ensaios de degradação fotocatalítica como estratégias de remoção dos corantes têxteis: Acid Blue 62 (AB62), Direct Blue 15 (DB15) e Reactive Blue 19 (RB19) em meio aquoso. O acompanhamento das reações foi realizado por espectroscopia na região UV-Vis para todos os casos. Verificou-se que 0,50 g de sorvente em 40 mL de soluções dos corantes (5 μmol L-1) possibilitou a remoção de 100%, 91% e 76% dos corantes AB62, DB15 e RB19, respectivamente, aplicando as condições experimentais ótimas para cada corante. A principal característica que influenciou positivamente na remoção do corante AB62 foi o ajuste do pH para 3. Para o DB15, o emprego da EPU com tratamento ácido (EPU/HCl) foi determinante, enquanto para o RB19, a adição do surfactante brometo de cetiltrimetilamônio (CTAB) na proporção molar 1:3 de RB19/CTAB ao meio se mostrou essencial. A partir das técnicas de MEV e DRS foi possível caracterizar o material. Na primeira delas observou-se a diferença de textura entre a EPU original, sendo mais lisa, e as espumas com corantes, que apresentaram veios e uma superfície rugosa, possivelmente devido à deposição do corante. Na última, viu-se os picos de comprimentos de onda máximo característicos dos corantes nas espumas contendo essas substâncias coloridas. Em relação a degradação fotocatalítica assistida com peróxido de hidrogênio, adicionou-se 10 μL de H2O2 (35% p/p) em cada 25 mL das soluções de AB62 (36,2 mg L-1), DB15 (18,5 mg L-1) e RB19 (30,8 mg L-1) sob irradiação UV (254 nm – 48 W). A descoloração completa do meio ocorreu em 2,5 minutos para o RB19 e o DB15 e em 12 minutos para o AB62. A remoção deste último pode ter sido prejudicada pelo efeito de filtro interno. Ademais, os ensaios de CLUE e ESI-MS sugerem que todos os corantes foram totalmente degradados ao final do processo. Sendo assim, ambos os métodos se mostraram alternativas no tratamento desses corantes têxteis.Textile industries significantly contribute to surface water pollution, as their production processes generate large volumes of effluents with intense coloration derived from synthetic dyes, which are difficult to degrade, causing environmental damage. Given that conventional treatments for textile effluents are limited, the aim of this work was to study the application of polyurethane foam (PUF) and photocatalytic degradation tests as strategies for the removal of textile dyes: Acid Blue 62 (AB62), Direct Blue 15 (DB15), and Reactive Blue 19 (RB19) from aqueous media. The monitoring of the reactions was carried out by UV-Vis spectroscopy in all cases. It was found that 0.50 g of sorbent in 40 mL of dye solutions (5 μmol L⁻¹) enabled the removal of 100%, 91%, and 76% of the dyes AB62, DB15, and RB19, respectively, by applying the optimal experimental conditions for each dye. The main characteristic that positively influenced the removal of the AB62 dye was adjusting the pH to 3. For DB15, the use of PUF with acid treatment (PUF/HCl) was crucial, while for RB19, the addition of the surfactant cetyltrimethylammonium bromide (CTAB) in a 1:3 molar ratio of RB19/CTAB in the medium proved to be essential. Characterization of the material was achieved using SEM and DRS techniques. In the first, differences in texture were observed between the original PUF, which was smoother, and the foams with dyes, which showed veins and a rough surface, possibly due to dye deposition. In the latter, peaks of maximum wavelength characteristic of the dyes were observed in the foams containing these colored substances. Regarding photocatalytic degradation assisted with hydrogen peroxide, 10 μL of H₂O₂ (30% w/w) was added to each 25 mL of AB62 (36.2 mg L⁻¹), DB15 (18.5 mg L⁻¹), and RB19 (30.8 mg L⁻¹) solutions under UV irradiation (254 nm – 48 W). Complete discoloration of the medium occurred in 2.5 minutes for RB19 and DB15 and in 12 minutes for AB62. The removal of the latter may have been hindered by the internal filter effect. Moreover, LC-UV and ESI-MS assays suggested that all dyes were completely degraded at the end of the process. Thus, both methods proved to be alternatives for the treatment of these textile dyes.108 f.Cassella, Ricardo JorgensenDuarte, Lucas MattosGouvea, Marcos MartinsQueiroz, Maria Eliana Lopes Ribeiro deMatos, Renato CamargoSoares, Carla de Aguiar2025-10-01T16:12:02Z2025-10-01T16:12:02Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfSOARES, Carla de Aguiar. EMPREGO DE ESPUMA DE POLIURETANO E DEGRADAÇÃO FOTOCATALÍTICA COMO ESTRATÉGIAS PARA REMOÇÃO DE CORANTES TÊXTEIS EM MEIO AQUOSO.2024. 108 F. Tese (Doutorado em Química) - Instituto de Química, Universidade Federal Fluminense, Niterói, 2024.https://app.uff.br/riuff/handle/1/40283CC-BY-SAinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF)instname:Universidade Federal Fluminense (UFF)instacron:UFF2025-10-01T16:12:02Zoai:app.uff.br:1/40283Repositório InstitucionalPUBhttps://app.uff.br/oai/requestriuff@id.uff.bropendoar:21202025-10-01T16:12:02Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF) - Universidade Federal Fluminense (UFF)false |
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Indústrias têxteis contribuem significativamente para a poluição de águas superficiais, dado que seu processo produtivo gera grandes volumes de efluentes com intensa coloração proveniente de corantes sintéticos, os quais são de difícil degradação, causando danos ao meio ambiente. Posto que os tratamentos convencionais de efluentes têxteis são limitados, o objetivo do trabalho foi estudar a aplicação da espuma de poliuretano (EPU) e ensaios de degradação fotocatalítica como estratégias de remoção dos corantes têxteis: Acid Blue 62 (AB62), Direct Blue 15 (DB15) e Reactive Blue 19 (RB19) em meio aquoso. O acompanhamento das reações foi realizado por espectroscopia na região UV-Vis para todos os casos. Verificou-se que 0,50 g de sorvente em 40 mL de soluções dos corantes (5 μmol L-1) possibilitou a remoção de 100%, 91% e 76% dos corantes AB62, DB15 e RB19, respectivamente, aplicando as condições experimentais ótimas para cada corante. A principal característica que influenciou positivamente na remoção do corante AB62 foi o ajuste do pH para 3. Para o DB15, o emprego da EPU com tratamento ácido (EPU/HCl) foi determinante, enquanto para o RB19, a adição do surfactante brometo de cetiltrimetilamônio (CTAB) na proporção molar 1:3 de RB19/CTAB ao meio se mostrou essencial. A partir das técnicas de MEV e DRS foi possível caracterizar o material. Na primeira delas observou-se a diferença de textura entre a EPU original, sendo mais lisa, e as espumas com corantes, que apresentaram veios e uma superfície rugosa, possivelmente devido à deposição do corante. Na última, viu-se os picos de comprimentos de onda máximo característicos dos corantes nas espumas contendo essas substâncias coloridas. Em relação a degradação fotocatalítica assistida com peróxido de hidrogênio, adicionou-se 10 μL de H2O2 (35% p/p) em cada 25 mL das soluções de AB62 (36,2 mg L-1), DB15 (18,5 mg L-1) e RB19 (30,8 mg L-1) sob irradiação UV (254 nm – 48 W). A descoloração completa do meio ocorreu em 2,5 minutos para o RB19 e o DB15 e em 12 minutos para o AB62. A remoção deste último pode ter sido prejudicada pelo efeito de filtro interno. Ademais, os ensaios de CLUE e ESI-MS sugerem que todos os corantes foram totalmente degradados ao final do processo. Sendo assim, ambos os métodos se mostraram alternativas no tratamento desses corantes têxteis. |
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