Avaliação e comparação do potencial das biomassas e dos biochars de macrófitas aquáticas para adsorção de azul de metileno

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2023
Autor(a) principal: Camargo, Júnior da Silva
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: http://hdl.handle.net/11449/242789
Resumo: As macrófitas Eichhornia crassipes (MEC) e Egeria najas (MEN) são as principais plantas aquáticas invasoras identificadas no rio Paraná na divisa dos estados de Mato Grosso do Sul e São Paulo. Essas biomassas amplamente disponíveis e com pouca visibilidade têm potencial para produção de biochars. Por isso, o presente trabalho visou estudar e avaliar o potencial dessas biomassas lignocelulósicas e dos biochars obtidos a partir do processo termoquímico de pirólise nas temperaturas de 500 e 750 °C para a MEC e 300, 500 e 750 °C para a MEN, para a adsorção do corante azul de metileno (AM) em solução aquosa. As propriedades dos materiais lignocelulósicos e dos biochars foram investigados através de análise imediata, análise termogravimétrica (TG/DTG), espectroscopia de emissão atômica por plasma indutivamente acoplado (ICP-OES), análise elementar (CNHS-O), poder calorífico, espectroscopia de absorção no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e energia dispersiva de raios-X (EDX). A MEN apresentou um maior rendimento de obtenção de biochar com 83,67 %m/m e teor de metais superior a MEC demonstrado pela análise de ICP-OES. As curvas TG/DTG apresentaram comportamentos similares para ambas as macrófitas, com 4 estágios de decomposição relacionados à perda de massa. O FTIR e a análise elementar apresentaram uma redução de grupos funcionais e nos teores de hidrogênio e oxigênio, respectivamente, com o aumento da temperatura de pirólise. Observou através das microimagens obtidas pelo MEV que os materiais apresentam estruturas heterogêneas e irregulares com tamanhos distintos. O biochar da MEC obtido em 500 °C apresentou uma melhor eficiência na capacidade adsortiva do corante azul de metileno, com uma remoção de 93,13% de AM em um período de 360 minutos.
id UNSP_854458e9cb5fd1be67c5b317fb18225f
oai_identifier_str oai:repositorio.unesp.br:11449/242789
network_acronym_str UNSP
network_name_str Repositório Institucional da UNESP
repository_id_str
spelling Avaliação e comparação do potencial das biomassas e dos biochars de macrófitas aquáticas para adsorção de azul de metilenoEvaluation and comparison of the potential of biomasses and biochars from aquatic macrophytes for adsorption of methylene blueEichhornia crassipesEgeria najasPiróliseBio-carvãoPyrolysisBiocharAs macrófitas Eichhornia crassipes (MEC) e Egeria najas (MEN) são as principais plantas aquáticas invasoras identificadas no rio Paraná na divisa dos estados de Mato Grosso do Sul e São Paulo. Essas biomassas amplamente disponíveis e com pouca visibilidade têm potencial para produção de biochars. Por isso, o presente trabalho visou estudar e avaliar o potencial dessas biomassas lignocelulósicas e dos biochars obtidos a partir do processo termoquímico de pirólise nas temperaturas de 500 e 750 °C para a MEC e 300, 500 e 750 °C para a MEN, para a adsorção do corante azul de metileno (AM) em solução aquosa. As propriedades dos materiais lignocelulósicos e dos biochars foram investigados através de análise imediata, análise termogravimétrica (TG/DTG), espectroscopia de emissão atômica por plasma indutivamente acoplado (ICP-OES), análise elementar (CNHS-O), poder calorífico, espectroscopia de absorção no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e energia dispersiva de raios-X (EDX). A MEN apresentou um maior rendimento de obtenção de biochar com 83,67 %m/m e teor de metais superior a MEC demonstrado pela análise de ICP-OES. As curvas TG/DTG apresentaram comportamentos similares para ambas as macrófitas, com 4 estágios de decomposição relacionados à perda de massa. O FTIR e a análise elementar apresentaram uma redução de grupos funcionais e nos teores de hidrogênio e oxigênio, respectivamente, com o aumento da temperatura de pirólise. Observou através das microimagens obtidas pelo MEV que os materiais apresentam estruturas heterogêneas e irregulares com tamanhos distintos. O biochar da MEC obtido em 500 °C apresentou uma melhor eficiência na capacidade adsortiva do corante azul de metileno, com uma remoção de 93,13% de AM em um período de 360 minutos.The macrophytes Eichhornia crassipes and Egeria najas are the main invasive aquatic plants found in the Parana River on the border between the states of Mato Grosso do Sul and São Paulo. A wide variety of biomasses, which are widely available and have little visibility, may be suitable for biochar production. Therefore, the current study aimed to study and evaluate the potential of lignocellulosic biomasses and biochars obtained from the thermochemical pyrolysis process at temperatures of 500 and 750 °C for Eichhornia crassipes and 300, 500, and 750 °C for Egeria najas for the adsorption of methylene blue (MB) dye in aqueous solution. By performing immediate analyses, thermogravimetric analyses (TGA/DTGA), inductively coupled plasma atomic emission spectroscopy (ICP-OES), elemental analyses (CNHS-O), calorific value, Fourier transform infrared absorption spectroscopy (FTIR), scanning electron microscopy (SEM), and energy dispersive X-ray analysis, we were able to determine the properties of the lignocellulosic materials and biochars. As demonstrated by ICP-OES analysis, Egeria najas produces biochar at a higher rate (83.67 % m/m) and contains a higher level of metal content than Eichhornia crassipes. In both macrophytes, TGA/DTGA curves showed similar behavior, with four stages of decomposition related to mass loss. FTIR and elemental analysis revealed a reduction in functional groups and hydrogen and oxygen contents, respectively, as the pyrolysis temperature increased. According to the microimages obtained by SEM, the materials present heterogeneous and irregular structures. Eichhornia crassipes biochar obtained at 500 °C displayed an improved adsorptive capacity for methylene blue dye, removing 93.13% of AM within 360 minutes.Universidade Estadual Paulista (Unesp)Silva, Michael Jones da [UNESP]Tanimoto, Sonia TomieUniversidade Estadual Paulista (Unesp)Camargo, Júnior da Silva2023-04-03T13:19:37Z2023-04-03T13:19:37Z2023-02-02info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/11449/24278933004099083P9porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UNESPinstname:Universidade Estadual Paulista (UNESP)instacron:UNESP2024-07-10T20:11:53Zoai:repositorio.unesp.br:11449/242789Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.unesp.br/oai/requestrepositoriounesp@unesp.bropendoar:29462024-07-10T20:11:53Repositório Institucional da UNESP - Universidade Estadual Paulista (UNESP)false
dc.title.none.fl_str_mv Avaliação e comparação do potencial das biomassas e dos biochars de macrófitas aquáticas para adsorção de azul de metileno
Evaluation and comparison of the potential of biomasses and biochars from aquatic macrophytes for adsorption of methylene blue
title Avaliação e comparação do potencial das biomassas e dos biochars de macrófitas aquáticas para adsorção de azul de metileno
spellingShingle Avaliação e comparação do potencial das biomassas e dos biochars de macrófitas aquáticas para adsorção de azul de metileno
Camargo, Júnior da Silva
Eichhornia crassipes
Egeria najas
Pirólise
Bio-carvão
Pyrolysis
Biochar
title_short Avaliação e comparação do potencial das biomassas e dos biochars de macrófitas aquáticas para adsorção de azul de metileno
title_full Avaliação e comparação do potencial das biomassas e dos biochars de macrófitas aquáticas para adsorção de azul de metileno
title_fullStr Avaliação e comparação do potencial das biomassas e dos biochars de macrófitas aquáticas para adsorção de azul de metileno
title_full_unstemmed Avaliação e comparação do potencial das biomassas e dos biochars de macrófitas aquáticas para adsorção de azul de metileno
title_sort Avaliação e comparação do potencial das biomassas e dos biochars de macrófitas aquáticas para adsorção de azul de metileno
author Camargo, Júnior da Silva
author_facet Camargo, Júnior da Silva
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Silva, Michael Jones da [UNESP]
Tanimoto, Sonia Tomie
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
dc.contributor.author.fl_str_mv Camargo, Júnior da Silva
dc.subject.por.fl_str_mv Eichhornia crassipes
Egeria najas
Pirólise
Bio-carvão
Pyrolysis
Biochar
topic Eichhornia crassipes
Egeria najas
Pirólise
Bio-carvão
Pyrolysis
Biochar
description As macrófitas Eichhornia crassipes (MEC) e Egeria najas (MEN) são as principais plantas aquáticas invasoras identificadas no rio Paraná na divisa dos estados de Mato Grosso do Sul e São Paulo. Essas biomassas amplamente disponíveis e com pouca visibilidade têm potencial para produção de biochars. Por isso, o presente trabalho visou estudar e avaliar o potencial dessas biomassas lignocelulósicas e dos biochars obtidos a partir do processo termoquímico de pirólise nas temperaturas de 500 e 750 °C para a MEC e 300, 500 e 750 °C para a MEN, para a adsorção do corante azul de metileno (AM) em solução aquosa. As propriedades dos materiais lignocelulósicos e dos biochars foram investigados através de análise imediata, análise termogravimétrica (TG/DTG), espectroscopia de emissão atômica por plasma indutivamente acoplado (ICP-OES), análise elementar (CNHS-O), poder calorífico, espectroscopia de absorção no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e energia dispersiva de raios-X (EDX). A MEN apresentou um maior rendimento de obtenção de biochar com 83,67 %m/m e teor de metais superior a MEC demonstrado pela análise de ICP-OES. As curvas TG/DTG apresentaram comportamentos similares para ambas as macrófitas, com 4 estágios de decomposição relacionados à perda de massa. O FTIR e a análise elementar apresentaram uma redução de grupos funcionais e nos teores de hidrogênio e oxigênio, respectivamente, com o aumento da temperatura de pirólise. Observou através das microimagens obtidas pelo MEV que os materiais apresentam estruturas heterogêneas e irregulares com tamanhos distintos. O biochar da MEC obtido em 500 °C apresentou uma melhor eficiência na capacidade adsortiva do corante azul de metileno, com uma remoção de 93,13% de AM em um período de 360 minutos.
publishDate 2023
dc.date.none.fl_str_mv 2023-04-03T13:19:37Z
2023-04-03T13:19:37Z
2023-02-02
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://hdl.handle.net/11449/242789
33004099083P9
url http://hdl.handle.net/11449/242789
identifier_str_mv 33004099083P9
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
application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Estadual Paulista (Unesp)
publisher.none.fl_str_mv Universidade Estadual Paulista (Unesp)
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UNESP
instname:Universidade Estadual Paulista (UNESP)
instacron:UNESP
instname_str Universidade Estadual Paulista (UNESP)
instacron_str UNESP
institution UNESP
reponame_str Repositório Institucional da UNESP
collection Repositório Institucional da UNESP
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UNESP - Universidade Estadual Paulista (UNESP)
repository.mail.fl_str_mv repositoriounesp@unesp.br
_version_ 1854955104280510464