Navegando por Autor "Pereira, Matheus Mello"

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Desenvolvimento de uma rota tecnológica envolvendo processamentos mecânico e hidrometalúrgico para a extração de prata presente em placas de circuito impresso.
(2019) Pereira, Matheus Mello; Leão, Versiane Albis; Rodrigues, Michael Leonardo Marques; Silva, Gilmare Antônia da; Majuste, Daniel; Rodrigues, Michael Leonardo Marques; Leão, Versiane Albis
A reposição de produtos em um curto período de tempo é amplamente incentivada pela indústria eletrônica, o que resulta na produção de um volume considerável de resíduos eletrônicos após um período predefinido de validade. Portanto, a reciclagem de Resíduos de Equipamentos Eletroeletrônicos (REEE) é um desafio para todos os países, sendo considerada um dos problemas mais debatidos no século XXI, motivando instituições governamentais de ensino e pesquisa e também do setor privado a desenvolverem tecnologias amparadas no conceito de Produção Mais Limpa (P+L) e aumentar a ecoeficiência dos processos de produção. A presente dissertação visou, primeiramente, processar mecanicamente Placas de Circuito Impresso (PCI), por meio de redução de tamanho, separação e concentração das mesmas. Além disso, as diferentes frações produzidas pelo processamento mecânico das PCI desmanteladas foram caracterizadas física e quimicamente, a fim de determinar a composição química e confirmar a liberação de partículas. O procedimento adotado envolveu as etapas de desmantelamento manual e processamento mecânico, incluindo moagem, separação magnética e eletrostática. A etapa de caracterização física envolveu a determinação da distribuição granulométrica, enquanto as análises por ICP-OES e SEM-EDS foram aplicadas para caracterizar e quantificar os elementos químicos presentes em cada fração. Após a separação magnética, observou-se que as percentagens das frações magnética e não magnética foram de 15,18% e 56,70%, respectivamente. A fração magnética foi composta por partículas mais finas (d90 = 0,50 mm), enquanto a fração não magnética teve uma distribuição granulométrica semelhante à das PCI cominuídas, ambas com um d90 de aproximadamente 1,10 mm. Por meio da caracterização química, determinou-se a composição de todas as frações. As PCI cominuídas foram compostas por: 21,40 ± 2,64% Cu; 5,45 ± 0,26% Ca; 2,43 ± 0,62% Pb; 1,52 ± 0,04% de Al; 0,23 ± 0,10% Fe; 0,23 ± 0,04% Ni; 406,31 ± 17,15 ppm Ag, 228,37 ± 3,36 ppm Au e outros elementos químicos presentes em menores quantidades, como cádmio e zinco. Na fração magnética, observou-se a concentração de ferro, níquel, prata e ouro que atingiram 1,26 ± 0,33%, 1,24 ± 0,27%, 650,03 ± 77,60 ppm e 504,88 ± 18,53 ppm, respectivamente. No caso do cobre, a fração magnética apresentou um teor de 11,27 ± 1,41%, correspondendo a cerca de 50% do valor obtido na fração não magnética. Dessa forma, o ferro, níquel, prata e ouro concentraram-se na fração magnética, enquanto o cobre concentrou-se na fração não magnética. O segundo objetivo da presente dissertação visou investigar a lixiviação de prata contido em PCI utilizando soluções de cloreto de sódio/hipoclorito de cálcio como agentes lixiviantes. Ademais, otimizar a extração de prata considerando as variáveis independentes (i) densidade de polpa, (ii) concentração de hipoclorito de cálcio, (iii) concentração de cloreto de sódio e (iv) tempo por meio de planejamentos experimentais multivariados, o qual consistiu, incialmente, de estudo de triagem usando um planejamento fatorial completo 24 e, posteriormente, realizou-se a Metodologia de Superfície de Resposta (MSR) via planejamento composto central esférico. Os ensaios de lixiviação foram realizados em bateladas, em um shaker termostatizado, sob agitação de 160 min-1 e temperatura de 30 ± 2 ºC. As condições ótimas para a lixiviação de prata foram densidade de polpa de 48 g.L-1, concentração de hipoclorito de cálcio de 165 g.L-1, concentração de cloreto de sódio 65 g.L-1 e tempo de 200 min, alcançando uma extração de 95,29 ± 0,72% de prata. Em suma, notou-se que a rota hidrometalúrgica empregada possibilitou a obtenção de extração de prata satisfatória, apresentando um potencial de aplicação industrial.
Heteropoly acid catalysis for the isomerization of biomass-derived limonene oxide and kinetic separation of the trans-isomer in green solvents.
(2019) Cotta, Rafaela Ferreira; Martins, Rafael; Pereira, Matheus Mello; Rocha, Kelly Alessandra da Silva; Kozhevnikova, Elena Fedorovna; Kozhevnikov, Ivan V.; Gusevskaya, Elena Vitalievna
Terpenes are an abundant class of natural products, which is important for flavor and fragrance industry. Many acid catalyzed reactions used for upgrading terpenes still involve mineral acids as homogeneous catalysts and/or toxic solvents. Heteropoly acids represent a well-established eco-friendly alternative to conventional acid catalysts. As these reactions are usually performed in the liquid phase, solvents play a critical role for the process sustainability. In the present work, we developed a catalytic route to valuable fragrance ingredients, dihydrocarvone and carvenone, from limonene oxide by its isomerization using silica-supported tungstophosphoric acid as a heterogeneous catalyst and dialkylcarbonates as green solvents. The reaction pathway can be switched between dihydrocarvone and carvenone (obtained in 90% yield each) simply by changing the reaction temperature. In addition, we developed an efficient method for kinetic separation of trans-limonene oxide from commercial cis/trans-limonene oxide mixture and stereoselective synthesis of trans-dihydrocarvone.
Heteropoly acid catalysts in upgrading of biorenewables : synthesis of para-menthenic fragrance compounds from α-pinene oxide.
(2020) Ribeiro, Cláudio Júnior Andrade; Pereira, Matheus Mello; Kozhevnikova, Elena Fedorovna; Kozhevnikov, Ivan V.; Gusevskaya, Elena Vitalievna; Rocha, Kelly Alessandra da Silva
The isomerization of α-pinene oxide in the presence of Cs2.5H0.5PW12O40 (CsPW) heteropolysalt as solid acid catalyst is reported. The reactions were performed in various solvents, which allowed to obtain trans-carveol, trans-sobrerol and pinol in 60–80% yield each, which exceed the yields reported so far. The CsPW catalyst could be recovered and reused without loss of its activity and selectivity.
Lixiviação ácida de elementos terras raras presentes em resíduos de equipamentos elétricos e eletrônicos : uma breve revisão.
(2022) Gomes, Rodrigo F.; Pereira, Matheus Mello; Leão, Versiane Albis
The accelerated expansion of the use of electronic products has generated large amounts of Waste Electrical and Electronic Equipment (WEEE), which makes the use of management strategies based on Circular Economy (CE) essential. In this sense, the recycling of these residues is of great interest due to the presence of metals with high added value, such as Rare Earth Elements (REE). Given the above, this review aims to elucidate issues related to the management and processing of WEEE and to evaluate the main parameters that influence the leaching step of REE present in these wastes. From the critical analysis of the bibliographic survey, it was noted that fluorescent lamps, cathode-ray tubes, NbFeB magnets and NiMH batteries are widely studied, with the objective of recovering REE. However, considerable variations were observed with regard to the content of metals present in each of these residues. In short, it is important that the recovery of these metals is studied, not only due to economic aspects, but also aiming at environmentally sustainable recycling.
Multivariate study of a novel hydrometallurgical route employing chloride/hypochlorite for leaching silver from printed circuit boards.
(2020) Pereira, Matheus Mello; Costa, Fabio Oliveira; Gomes, Rodrigo Ferreira; Rodrigues, Michael Leonardo Marques; Silva, Gilmare Antônia da; Leão, Versiane Albis
The rapidly expanding use of electronic products has led to the generation of very large quantities of waste electrical and electronic equipment (WEEE). This waste essentially consists of polymeric, ceramic, and metallic materials, with the metal fraction including noble and base metals, which may be toxic. It is therefore important to recycle printed circuit boards (PCBs) for both economic and environmental reasons, especially since this solid waste contains noble metals (gold and silver). Given this background, the aim of the present work was to develop a hydrometallurgical route for leaching ofthe silver presentin computer PCBs, using a combination of sodium chloride and calcium hypochlorite as the lixiviants. Optimization was performed of the following independent variables: (i) pulp density, (ii) calcium hypochlorite concentration, (iii) sodium chloride concentration, and (iv) leaching time. Multivariate experimental designs were employed, consisting of a 24 full factorial design and response surface methodology with a spherical central composite design (CCD). The operational conditions were varied according to the mathematical equation obtained from the CCD, in order to find their best values which resulted in the maximum Ag extraction. The optimal conditions for the leaching of silver were a pulp density of 48 g L−1, calcium hypochlorite concentration of 165 g L−1, sodium chloride concentration of 65 g L−1, and extraction time of 200 min, resulting in 95.29 ± 0.72% extraction of silver. Silver was dissolved by forming complexes with chloride, being AgCl3− 4 (aq) the predominant specie. In summary, the hydrometallurgical route employed in this work enabled satisfactory and environmentally favorable extraction of silver.