Navegando por Autor "Soares, Jenaina Ribeiro"

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Caracterização e avaliação do potencial adsortivo de biocarvões produzidos a partir de bagaço de malte cervejeiro.
(2023) Mendes, Débora Beatriz Teles; Ferreira, Gabriel Max Dias; Ferreira, Guilherme Max Dias; Ferreira, Gabriel Max Dias; Ferreira, Guilherme Max Dias; Soares, Jenaina Ribeiro; Gil, Laurent Frédéric
A indústria têxtil possui um vasto uso de corantes e a remoção desses poluentes, especialmente de matrizes aquosas, tem sido cada vez mais estudada, uma vez que a presença desses em águas pode trazer riscos ao ambiente e à saúde humana. Nesse contexto, a adsorção utilizando biocarvões tem sido proposta como tecnologia sustentável e inovadora para a remoção desses contaminantes. Neste trabalho foram investigadas as propriedades de diferentes biocarvões (BC) produzidos a partir do resíduo de bagaço de malte, bem como seu potencial de adsorção frente ao corante azul de metileno. A geração de resíduo de bagaço do malte tem aumentado nos últimos anos, mostrando-se uma biomassa lignocelulósica interessante para produzir BC. Foram produzidos o biocarvão a partir da pirólise da biomassa in natura, bem como variações do biocarvão obtidas a partir de modificações, especificamente modificações pré-pirólise usando sais metálicos (MnCl2 ou CoCl2) ou surfactante catiônico (brometo de cetiltrimetilamônio) e modificações pós-pirólise usando ácido (H3PO4 ou ácido cítrico). Os biocarvões foram caracterizados por meio de análises de ponto de carga zero (PCZ), FTIR, MEV e número de grupos ácidos e básicos. O efeito do pH da solução sobre a capacidade de adsorção dos materiais com maior potencial de adsorção (pré-modificados com MnCl2 ou CoCl2) foi investigado. Estudos de cinética nos mesmos materiais foram realizados e os dados experimentais foram analisados usando os modelos de pseudo-primeira ordem, pseudo-segunda ordem, Elovich e difusão intrapartícula. Isotermas de adsorção foram também obtidas nesses materiais e os dados experimentais foram modelados pelas isotermas de Freundlich, Langmuir, Dubinin–Radushkevich, Temkin e Redlich-Peterson. Resultados de FTIR indicaram a presença de grupos hidroxila, fenólicos e carboxílicos na superfície da biomassa in natura, bem como uma perda desses grupos nos biocarvões após o processo de pirólise. Também foi observado a presença de grupos específicos relacionados à incorporação de metais na estrutura dos materiais obtidos a partir da pirólise da biomassa modificada com sais metálicos. O pH no ponto de carga zero (PCZ) para todos os materiais foi próximo da neutralidade. Os valores de PCZ foram correlacionados com o número de grupos ácidos e básicos na superfície dos biocarvões. O pH da solução afetou pouco a capacidade de adsorção dos biocarvões modificados com sais metálicos, sendo levemente mais alta em pH 5,0, sugerindo uma baixa contribuição de interações eletrostáticas no processo de adsorção. Os estudos de cinética revelaram uma taxa de adsorção lenta dos materiais, sendo o tempo de equilíbrio de 48 e 70 h para os materiais modificados com os sais CoCl2 e MnCl2, respectivamente. O modelo de Elovich foi o que se ajustou melhor aos dados experimentais de cinética, sugerindo que o processo envolveu quimissorção, com a formação de interações específicas entre o substrato e o adsorvato. Além disso, o modelo de isoterma que melhor descreveu a adsorção do azul de metileno sobre ambos os biocarvões modificados com sais metálicos foi o de Redlich-Peterson, apresentando parâmetros Krp, α e β iguais a 2,97 L mg–1 ; 0,759 L mg–1 e 0,940 para o BC contendo cobalto e iguais a 4,21 L mg–1 ; 0,452 L mg–1 e 0,963, para o BC contendo manganês, respectivamente, sugerindo que a adsorção ocorre em monocamada e o adsorvente possui um número definido de sítios com energias levemente distintas. Valores de qe,máx foram iguais a 5,14 e 11,43 mg g –1 para os biocarvões contendo cobalto e manganês, respectivamente. Diante do exposto, conclui-se que os biocarvões obtidos a partir de resíduos do bagaço de malte cervejeiro apresentam baixas capacidades de adsorção para o corante azul de metileno, embora tenha sido observado uma dependência desse valor com o tipo de sal metálico utilizado na pré-modificação da biomassa utilizada para produzir o BC. Esses resultados são importantes e revelam a necessidade do aprofundamento de estudos nessa perspectiva a fim de se viabilizar estratégicas mais eficientes na produção de biocarvões produzidos a partir da biomassa avaliada nesse trabalho.
Influence of methyl groups in triphenylmethane dyes on their adsorption on biochars from cofee husks.
(2022) Castro, Amanda Eugênio de; Martinho, Felipe da Silva; Barbosa, Mylene Lourdes; Franca, José Romão; Soares, Jenaina Ribeiro; Ferreira, Gabriel Max Dias; Ferreira, Guilherme Max Dias
Biochars (BC), whose properties are highly dependent on the pyrolysis temperature used, have been proposed for the efcient removal of a vari- ety of contaminants from wastewater. In this work, pristine biochars were produced by the pyrolysis of cofee husks at temperatures of 400, 500, 750, and 900 °C, for use in the adsorption of pararosaniline (PRA) and methyl violet 10B (MV10B), which are triphenylmethane dyes with similar structures, but dif- ferent numbers of methyl groups. The biochars were characterized and the dye adsorption kinetics and equi- libria were investigated. FTIR and Raman spectros- copy analyses indicated that a higher pyrolysis temper- ature increased the aromaticity of the biochar surface structure, while decreasing the number of oxygenate functional groups. Higher adsorption capacities were generally observed at pH 7.5, with the maximum adsorption amounts increasing in the order BC900 ≈ BC750
Uso de biocarvões para a remoção de fenol de matrizes aquosas.
(2021) Ruiz Lopez, Melany Alejandra; Mageste, Aparecida Barbosa; Ferreira, Guilherme Max Dias; Mageste, Aparecida Barbosa; Ferreira, Guilherme Max Dias; Gil, Laurent Frédéric; Soares, Jenaina Ribeiro
O fenol é um dos precursores orgânicos mais importantes envolvido no processo de produção de múltiplos produtos, classificando-se como o de maior uso com fins de limpeza e construção. No entanto, devido a esse amplo uso, o fenol vem sendo identificado frequentemente nos efluentes alcançando concentrações de até 1,3 μg/L em águas superficiais, se estabelecendo como um risco pela sua alta toxicidade e reatividade, por ser um risco para os ambientes aquáticos e a saúde humana. Em vista disso, diversas tecnologias vêm sendo desenvolvidas com o fim de remover este composto tanto dos efluentes industriais como das águas superficiais contaminadas. Entre as mais importantes, ressalta-se a adsorção como uma das técnicas mais empregadas, devido à sua praticidade, baixo custo e ser ambientalmente amigável, porém em muitos casos, a dificuldade de regeneração do adsorvente ou o custo do mesmo, apresenta-se como um grande obstáculo. Neste sentido, materiais adsorventes alternativos como os derivados da biomassa apresentam-se como uma opção sustentável para a produção de biocarvões que possam ser implementados como adsorventes, não somente pelo aproveitamento de resíduos como cascas, caules e folhas, mas também pelas suas excelentes propriedades adsortivas. Desta forma, foram produzidos biocarvões de folha de bananeira (BB) e casca de café (BC) em temperaturas de 400 e 500 ºC, sendo avaliados para a remoção de fenol. Os materiais foram caracterizados por espectroscopia de infravermelho (FTIR), espectroscopia RAMAN e analise textural, encontrando-se que o aumento da temperatura promoveu a perda de grupos oxigenados e o desenvolvimento de estruturas grafíticas pelo aumento da aromaticidade destes, com a formação de poros de menor tamanho. A análise do Ponto de carga zero (PZC) e o teor dos grupos ácidos e básicos demostrou um aumento do caráter básico para todos os biocarvões, porém sem a diminuição do teor de grupos ácidos naqueles derivados da folha de bananeira. Finalmente, foi observado que todos os biocarvões se ajustaram ao modelo cinético de pseudo-segunda ordem, associado a níveis de heterogeneidade dos biocarvões. Além disso, observaram-se valores máximos de 𝑞𝑒 de 13,8 e 21,2 mg/g para o BB400 e BB500 respectivamente, e para BC400 e BC500, de 17,3 e 19,1 mg/g, nos que predominou a quimisorção através de sistemas Π Π*. Diante o exposto, conclui-se que a produção de biocarvões é uma opção viável para a remoção de fenol em soluções aquosas, uma vez que permite o aproveitamento de resíduos de baixo valor agregado e a remoção com valores entre os reportados na literatura.