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Dados do Trabalhos de Conclusão

UNIVERSIDADE FEDERAL DO PIAUÍ
Ciência e Engenharia dos Materiais (21001014024P6)
ADSORPTION OF ORGANIC DYE IN AN AQUEOUS MEDIUM FROM BIOCHAR PRODUCED BY RESIDUES (ALMOND AND ENDOCARP) OF PEQUI (CARYOCAR BRASILIENSE)
ANDRE LUIZ FERREIRA DE CARVALHO MELO
TESE
28/03/2023

A água é um recurso natural de extrema importância para a preservação e manutenção da flora e fauna predominantes nos ecossistemas, portanto precisa de proteção e conservação. Entretanto, o atual cenário mundial, principalmente movido pelo desenvolvimento tecnológico, é marcado pela realização de uma inúmera variedade de ações, principalmente oriundas da indústria e da agricultura, que resultam na emissão e descarte de compostos orgânicos, muitos deles fortes contaminantes como os corantes, a citar o azul de metileno (MB), em ecossistemas de água potável. Nesse sentido, vários são os esforços com o intuito de desenvolver tecnologias para o tratamento de águas contaminadas por corantes merecendo destaque o processo de adsorção. Nesse contexto, são propostos adsorventes de baixo custo, principalmente oriundos de biomassas, como os biochars que realizem o processo de adsorção. Na busca de resíduos de biomassa o Cerrado, Savana tropical de maior diversidade do mundo, apresenta uma gama de possibilidade de utilização de frutas, como é o caso do pequi. Dessa forma, os resíduos de pequi têm um potencial para serem utilizados como biomassa geradora de biochars. Assim esta tese tem como objetivo principal identificar as contribuições de biochar ativado a partir dos resíduos de biomassa de pequi (Caryocar brasiliense) (endorcarpo e amêndoa), pelo método de ativação química com Hidróxido de Sódio (NaOH), na remoção do corante azul de metileno em meio aquoso utilizando adsorção. Para tanto, o percurso metodológico foi marcado pelo levantamento do estado da arte, por meio de uma Revisão Sistemática (RS), seguido de estudos de caracterizações dos biochars, antes e após a adsorção, por meio de diferentes técnicas espectroscópicas, morfológicas, térmicas e texturais, além de ensaios de adsorção do corante modelo azul de metileno em solução aquosa por meio de parâmetros cinéticos, termodinâmicos e isotérmicos. O Capítulo I mostrou o protagonismo de países da Ásia Oriental, sobretudo a China, no desenvolvimento de trabalhos envolvendo a temática. Os biochars, em sua maioria, sofrem processo de ativação, principalmente química, tendo como principais agentes ativantes NaOH e Cloreto de Zinco (ZnCl2), e realizam o processo estudado por meio de quimissorção em monocamada. O Capitulo II identificou que o processo de adsorção de MB por parte tanto do biochar do endocarpo do pequi (BE) quando do biochar ativado do endocarpo do pequi (ABE) foi bem ajustado ao modelo cinético de pseudo segunda-ordem cinética e ao modelo isotérmico de Langmuir. O biochar ativado alcançou uma excelente capacidade de adsorção em equilíbrio de 476,19 mg.g-1. O Capitulo III identificou que o processo de adsorção de MB por parte tanto do biochar da amêndoa do pequi (BA) quando do biochar ativado da amêndoa do pequi (ABA) foi bem ajustado ao modelo cinético de pseudo segunda-ordem cinética e ao modelo isotérmico de Langmuir. ABA alcançou uma excelente capacidade de adsorção em equilíbrio de 500,00 mg.g-1. Conclui-se que os biochars ativados oriundos de resíduos de biomassa do pequi ABE e ABA têm uma enorme potencialidade como adsorventes de corantes em meio aquoso, podendo contribuir tanto para o tratamento de águas contaminadas quanto para o desenvolvimento econômico local.

Adsorção;Azul de Metileno;Biochar;Pequi
Water is a natural resource of extreme importance for preserving and maintaining the predominant flora and fauna in ecosystems. Therefore it needs protection and conservation. However, the current world scenario, mainly driven by technological development, is marked by the realization of a multitude of actions, mainly from industry and agriculture, which result in the emission and disposal of organic compounds, Many of them strong contaminants such as dyes such as methylene blue (MB), in drinking water ecosystems. In this sense, there are several efforts to develop technologies for treating water contaminated by dyes, to mention the adsorption process. In this context, low-cost adsorbents are proposed, mainly from biomasses, such as biochars, that perform adsorption. In the search for biomass residues, the Cerrado, tropical savanna of the greater diversity in the world, presents a range of possibilities for using fruits, as is the case of pequi. Thus, the pequi residues have the potential to be used as biomass generators of biochars. Therefore, this thesis aims to identify the contributions of Activated Biochar from the biomass residues of pequi (Caryocar brasiliense) (endocarp and almond) and the chemical activation method with sodium hydroxide (NaOH) removal of methylene blue dye in an aqueous medium using adsorption. Therefore, the methodological course was marked by the state-of-the-art survey through a Systematic Review, followed by studies of characterizations of biochars, before and after adsorption, through different spectroscopic, morphological, thermal, and textural techniques, in addition to adsorption tests of the methylene blue model dye in aqueous solution utilizing kinetic, thermodynamic and isothermal parameters. Chapter I showed the role of East Asian countries, especially China, in developing work involving the theme. For the most part, the biochars undergo an activation process, mainly chemical, having as main activating agents NaOH and ZnCl2, and perform the function studied through monolayer chemosorption. Chapter II identified that the adsorption process of MB by both the biochar of the endocarp of pequi (BE) and the activated biochar of the endocarp of Pequi (ABE) was well adjusted to the kinetic model of pseudo second-order kinetic and the isothermal model of Langmuir. The activated biochar achieved an excellent adsorption capacity of 476.19 mg.g-1. Chapter III identified that the adsorption process of MB by both the biochar of the pequi almond (BA) and the activated biochar of the Pequi almond (ABA) was well adjusted to the kinetic model of pseudo second-order kinetic and the isothermal model of Langmuir. ABA achieved an excellent adsorption capacity of 500.00 mg.g-1. It is concluded that the activated biochars from biomass residues of pequi ABE and ABA have enormous potential as adsorbents of dyes in the aqueous medium, which can contribute to the treatment of contaminated water and to local economic development.
Adsorption;Methylene Blue;Biochar;Pequi
1
191
INGLES
UNIVERSIDADE FEDERAL DO PIAUÍ
O trabalho possui divulgação autorizada
10_TESE_ANDRÉ LUIZ FERREIRA DE CARVALHO MELO.pdf

Contexto

MATERIAIS CONJUGADOS E POLIMÉRICOS
POLIMEROS E BIOMATERIAIS
CARVÃO ATIVADO A PARTIR DO CAROÇO DE PEQUI NA REMOÇÃO DE CORANTES ORGÂNICOS POR MEIO DO PROCESSO DE ADSORÇÃO

Banca Examinadora

EDSON CAVALCANTI DA SILVA FILHO
DOCENTE - PERMANENTE
Sim
Nome Categoria
ANA SIQUEIRA DO NASCIMENTO MARREIRO TEIXEIRA Participante Externo
MARIA GARDENNIA DA FONSECA Participante Externo
BARTOLOMEU CRUZ VIANA NETO Docente - PERMANENTE
ALAN ICARO SOUSA MORAIS Pós-Doc
ROOSEVELT DELANO DE SOUSA BEZERRA Participante Externo
EDSON CAVALCANTI DA SILVA FILHO Docente - PERMANENTE

Vínculo

Servidor Público
Instituição de Ensino e Pesquisa
Ensino e Pesquisa
Sim
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