Otimização multivariada da síntese one-pot de hidrochar ativado a partir de resíduo de bagaço de malte

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Fontoura, Camilla Rocha de Oliveira
• Orientador(a): Moreira, Renata Pereira Lopes
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Viçosa
• Programa de Pós-Graduação: Engenharia Química
• Área do conhecimento CNPq: Engenharia Química
• Link de acesso: https://locus.ufv.br//handle/123456789/31653; https://doi.org/10.47328/ufvbbt.2022.469

A indústria cervejeira é um setor em crescimento no país, o qual desponta como o terceiro maior produtor da bebida no mercado internacional. Um dos principais resíduos do processo é o bagaço de malte, tendo como destino principal a alimentação animal. Entretanto, fazem-se necessários novos processos a fim de valorizar essa biomassa, gerando materiais de maior valor agregado. Nesse contexto, o presente trabalho teve como objetivo obter materiais a partir do bagaço de malte utilizando a carbonização hidrotérmica com ativação ácida one-pot. A Matriz de Doehlert foi implementada avaliando a influência dos parâmetros temperatura (100, 125, 150, 175 e 200 °C) e tempo de residência (4, 14 e 24 h) no rendimento mássico e na capacidade de remoção do corante azul de metileno em solução aquosa. Os materiais obtidos foram caracterizados, a fim de contribuir com a discussão de suas propriedades físico-químicas. O hidrochar otimizado (150 °C, 14 h) apresentou uma área superficial baixa (aproximadamente 9 m2 g -1 ), porém a presença de grupos funcionais oxigenados na superfície do material auxilia em sua capacidade adsortiva. O modelo cinético de pseudo-segunda ordem e o modelo de isoterma de Freundlich ajustaram-se melhor dados experimentais. O equilíbrio de adsorção ocorreu em 8 h e a capacidade máxima de adsorção atingiu 134,78 mg g -1 de azul de metileno a 30 °C. Posteriormente, ainda por via HTC, foi avaliada a produção de um compósito de ferro suportado em hidrochar para aplicação em reação de foto-Fenton para degradação do corante alaranjado de metila. Estudos iniciais demonstraram a viabilidade do material para fotodegradação de poluentes. Ensaios com inibidores verificaram que as principais espécies envolvidas no processo são os radicais ·OH e ·O 2- . O pH inicial e a dose de H 2 O 2 otimizados para a reação foram determinados (pH 3 e C H2O2 = 20 mmol L -1 ). A carbonização hidrotérmica com ativação e funcionalização em uma única etapa se mostrou uma forma adequada para o tratamento do bagaço de malte, com vistas à aplicação do material como adsorvente e suporte de catalisador para degradação de poluentes orgânicos em água. Palavras-chave: Carbonização hidrotérmica. Síntese verde. Adsorção. Foto-Fenton. Corantes.