Síntese, caracterização e aplicação de óxidos mistos ce1-x fex o2-õ para fotodegradação de compostos nitroaromáticos de água residuária da indústria de explosivos

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2019
Autor(a) principal: Nava, Mariana Riboli
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 Tecnológica Federal do Paraná
Pato Branco
Brasil
Programa de Pós-Graduação em Tecnologia de Processos Químicos e Bioquímicos
UTFPR
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Explosivos - Fabricação
Águas residuais
Resíduos industriais
Compostos orgânicos
Catálise heterogênea
Explosives - Construction
Sewage
Factory and trade waste
Organic compounds
Heterogeneous catalyses
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA
Engenharia/Tecnologia/Gestão
Link de acesso: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/4504
Resumo: The present work aimed to synthesize mixed cerium and iron oxides, with different iron contents, characterize them and evaluate the photocatalytic efficiency in the degradation of nitroaromatic compounds constituting effluent from the explosives industry, evaluate the physicochemical aspects and effluent toxicity before and after the treatments. The characterization tests proved the introduction of iron in the CeO2structure.Experimental design allowed us to assess that ultraviolet radiation was more efficient in activating catalysts than visible radiation, and suggested that higherconcentration (7.5 gL-1), lower iron content in the catalyst structure (CF10) and lower pH value (3.0) favored the degradation mechanism of nitroaromatic compounds. The photocatalytic treatment during 360 minutes of reaction promoted 96% degradation in the best experimental conditions defined by the factorial design, proving effective for mineralization of 97% of the organic compounds.Acute ecotoxicity assays based onArtemia and Lemnas bioassays revealed that both bioindicators showed enhanced sensitivity to untreated effluent.The prolongation of the reaction time of 360 minutes increased the degradation of toxic compounds present in the effluent, reducing toxicity for both Artemia and Lemnas. It can be concluded that the treatment was efficient and capable of significantly reducing the concentration of nitroaromatic compounds and toxicity.
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The characterization tests proved the introduction of iron in the CeO2structure.Experimental design allowed us to assess that ultraviolet radiation was more efficient in activating catalysts than visible radiation, and suggested that higherconcentration (7.5 gL-1), lower iron content in the catalyst structure (CF10) and lower pH value (3.0) favored the degradation mechanism of nitroaromatic compounds. The photocatalytic treatment during 360 minutes of reaction promoted 96% degradation in the best experimental conditions defined by the factorial design, proving effective for mineralization of 97% of the organic compounds.Acute ecotoxicity assays based onArtemia and Lemnas bioassays revealed that both bioindicators showed enhanced sensitivity to untreated effluent.The prolongation of the reaction time of 360 minutes increased the degradation of toxic compounds present in the effluent, reducing toxicity for both Artemia and Lemnas. It can be concluded that the treatment was efficient and capable of significantly reducing the concentration of nitroaromatic compounds and toxicity.O presente trabalho teve como objetivo sintetizar óxidos mistos de cério e ferro, com diferentes teores de ferro, caracterizá-los e avaliar a eficiência fotocatalíticana degradação dos compostos nitroaromáticos constituintes de efluente oriundo da indústria de explosivos,avaliar os aspectos físico-químicos e toxicidade do efluente antes e após os tratamentos. Os ensaios de caracterização comprovaram a introdução de ferro na estrutura do CeO2. Os planejamentos experimentais permitiram avaliar que a radiação ultravioleta foi mais eficiente na ativação dos catalisadores em relação a radiação visível, além de se sugerir que maior concentração(7,5 gL-1), menor teor de ferro na estrutura do catalisador (CF10) e menor valor de pH (3,0) favoreceram o mecanismo de degradação dos compostos nitroaromáticos. O tratamento fotocatalíticodurante360 minutos de reação promoveu a degradação de 96% nas melhores condições experimentais definidas pelo planejamento fatorial, se revelando efetivo para mineralização de 97% dos compostos orgânicos. Os ensaios de ecotoxicidade aguda fundamentado em bioensaios com Artêmias e Lemnas revelaram que ambos bioindicadores apresentaram sensibilidade acentuada ao efluente sem tratamento. O prolongamento do tempo reacional de 360 minutos elevou a degradação dos compostos tóxicos presentes no efluente, reduzindo a toxicidade tanto para Artêmias quanto as Lemnas, sendo possível concluir que o tratamento se mostrou eficiente e capaz de reduzir significativamente a concentração de compostos nitroaromáticos e toxicidade.Universidade Tecnológica Federal do ParanáPato BrancoBrasilPrograma de Pós-Graduação em Tecnologia de Processos Químicos e BioquímicosUTFPRRodrigues, Marcio Barretohttp://lattes.cnpq.br/8746211266449774Brackmann, Rodrigohttp://lattes.cnpq.br/4017429345069523Parabocz, Cristiane Regina Budziakhttp://lattes.cnpq.br/7970469613320681Souza, Eder Carlos Ferreira dehttps://orcid.org/0000-0002-9590-7355http://lattes.cnpq.br/8972485564313775Rodrigues, Marcio Barretohttp://lattes.cnpq.br/8746211266449774Nava, Mariana Riboli2019-10-21T11:44:33Z2019-10-21T11:44:33Z2019-07-19info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfNAVA, Mariana Riboli. Síntese, caracterização e aplicação de óxidos mistos ce1-x fex o2-õ para fotodegradação de compostos nitroaromáticos de água residuária da indústria de explosivos. 2019. Dissertação (Mestrado em Tecnologia de Processos Químicos e Bioquímicos) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Pato Branco, 2019.http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/4504porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)instacron:UTFPR2019-10-22T06:00:47Zoai:repositorio.utfpr.edu.br:1/4504Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.utfpr.edu.br:8080/oai/requestriut@utfpr.edu.br || sibi@utfpr.edu.bropendoar:2019-10-22T06:00:47Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)false
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