Show simple item record

dc.contributor.authorFernandes, Carlos Henrique Magalhães
dc.date.accessioned2021-04-15T12:32:06Z
dc.date.available2021-04-15T12:32:06Z
dc.date.issued2021-02-12
dc.identifier.citationFERNANDES, Carlos Henrique Magalhães. Estudo de distintos processos oxidativos avançados eletroquímicos (e-POA) e teste de um reator solar em escala semi-piloto. 2021. Tese (Doutorado em Química) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2021. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/14112.*
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/14112
dc.description.abstractIn this work, two different advanced oxidation processes (AOP) were investigated: i) electrochemical processes (electro FeredFenton and photoelectro Fered-Fenton with BDD and DSA® electrodes under UVA/UVC irradiation (9 W) and ii) AOP based on solar radiation and using distinct oxidants (HOCℓ, H2O2, S2O82–, HSO5–) in the presence and absence of Fe2+ ions for the oxidation and mineralization of imidacloprid insecticide (IMDC: 50 mg L– 1). The FEF-Fered process, under UVA/UVC irradiation and HOCℓ/UVC with BDD and DSA®, respectively, had similar performances for the oxidation and mineralization of IMDC, reaching ~90% removal with an energy consumption of only ~0.3 kW hg–1. IMDC was readily oxidized when H2O2 concentrations of 50 and 100 mg L–1 (<30 min) compared to 25 mg L–1 (~90 min) were used. A similar behavior considering the removal of TOC was observed when using 50 (6.4 ±0.6 × 10–3 min–1) and 100 mg L–1 of H2O2 (5.91 ±0.04 × 10–3 min–1). High oxidation (100%; <30 min) and mineralization values (~9 × 10–3 min–1) were observed for the HOCℓ/UVC process in a wide pH range (3 to 6). The amount of electrogenerated oxidant (HOCℓ) for the HOCℓ/UVC process was determined and remained among 5 to 15 mg L–1. The HOCℓ/UVC process led to a more oxidizing chemical environment leading to the rupture of the IMDC imidazolic ring, in addition to dechlorination and hydroxylation reactions in all analyzed compounds. Such reactions were also observed for the FEF-Fered/UVA/Fe2+ process. Taking into account the main produced carboxylic acids, oxamic, succinic, formic and propionic acids were identified for the FEF-Fered/UVA/Fe2+ process, in addition to maleic, oxamic, malonic, glycolic, formic, acetic and dichloroacetic for the HOCℓ/UVC process. For the second investigated AOP based on solar radiation, all oxidants led to oxidation of IMDC in 3 h; however, removal levels of TOC were only significant when H2O2 and HOCℓ (~70% and ~60%, respectively) were used after 6 h. The use of Fe2+ (0.5 or 1.0 mmol L–1) did not show significant improvement in the oxidation and mineralization of IMDC.eng
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)por
dc.language.isoporpor
dc.publisherUniversidade Federal de São Carlospor
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/*
dc.subjectOxidation byproductseng
dc.subjectSynthetic organic compoundseng
dc.subjectHydroxyl radicaleng
dc.subjectHeterogeneous reactioneng
dc.subjectHomogeneous reactioneng
dc.titleEstudo de distintos processos oxidativos avançados eletroquímicos (e-POA) e teste de um reator solar em escala semi-pilotopor
dc.title.alternativeOn the performance of different advanced electrochemical oxidation processes (e-AOP) and assessment of a semi-pilot scale solar reactoreng
dc.typeTesepor
dc.contributor.advisor1Aquino, José Mario de
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/8847710280926769por
dc.description.resumoNeste trabalho, dois diferentes processos de oxidação avançada (POA) foram investigados: i) processos eletroquímicos (eletro-Fered-Fenton e fotoeletro Fered-Fenton com eletrodos de Diamante Dopado com Boro (DDB) e Ânodo Dimensionalmente Estável (ADE) sob irradiação UVA/UVC (9 W) e ii) POA baseado na radiação solar usando distintos oxidantes (HOCℓ, H2O2, S2O82–, HSO5–) na presença e ausência de íons Fe2+ para oxidação e mineralização do imidacloprida (IMDC: 50 mg L–1). O processo FEF-Fered (DDB/H2O2/UVAUVC/Fe2+), e o HOCℓ/UVC com DDB e ADE, respectivamente, tiveram desempenhos similares para a oxidação e mineralização do IMDC, alcançando ~90% de remoção com consumo energético (CE) de apenas ~0,3 kW h g–1. O IMDC foi prontamente oxidado ao se utilizar concentrações de H2O2 de 50 e 100 mg L–1 (<30 min) em comparação a 25 mg L–1 (~90 min). Um comportamento similar em relação à remoção de COT foi observado ao usar 50 (6,4 ±0,6 × 10–3 min–1) e 100 mg L–1 de H2O2 (5,91 ±0,04 × 10–3 min–1). Altos valores de oxidação (100%; <30 min) e de remoção do COT (~9 × 10–3 min–1) foram observados para o processo HOCℓ/UVC em ampla faixa de pH (3 a 6). A quantidade de oxidante (HOCℓ) eletrogerado para o processo HOCℓ/UVC foi determinada e permaneceu entre 5 a 15 mg L–1. O processo HOCℓ/UVC conduziu à um ambiente químico mais oxidante, provocando a ruptura do anel imidazólico do IMDC, além de reações de hidroxilação em todos compostos analisados e descloração. Tais reações também foram observadas para o processo FEF-Fered/UVA/Fe2+. Com relação aos ácidos carboxílicos, identificou-se os ácidos oxâmico, succínico, fórmico e propiônico para o processo FEF-Fered/UVA/Fe2+ além de maléico, oxâmico, malônico, glicólico, fórmico, ácético e dicloroacético para o processo HOCℓ/UVC. Para o segundo POA investigado, baseado na radiação solar, todos os oxidantes promoveram a oxidação do IMDC em 3 h; entretanto, o teor de remoção de COT foi significativo quando se utilizou H2O2 e HOCℓ (~70% e ~60%, respectivamente) após 6 h. O uso de Fe2+ (0,5 ou 1,0 mmol L–1) não apresentou melhora significativa na oxidação e mineralização do IMDC.por
dc.publisher.initialsUFSCarpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Química - PPGQpor
dc.subject.cnpqCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICApor
dc.description.sponsorshipIdCAPES: Código de Financiamento 001por
dc.publisher.addressCâmpus São Carlospor
dc.contributor.authorlatteshttp://lattes.cnpq.br/4669747869845339por


Files in this item

Thumbnail
Thumbnail
Thumbnail

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record

Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil
Except where otherwise noted, this item's license is described as Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil