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dc.contributor.authorCosta, Larissa Fernandes
dc.date.accessioned2019-01-24T19:44:39Z
dc.date.available2019-01-24T19:44:39Z
dc.date.issued2018-12-11
dc.identifier.citationCOSTA, Larissa Fernandes. Síntese de adsorventes magnéticos utilizando casca de soja e sua aplicação na adsorção de ácido cafeico. 2018. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2018. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/10858.*
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/10858
dc.description.abstractWastewater management has gained increasingly space on the world stage, with significant advances in both the environmental and financial spheres. Phenolic compounds are present in wastewater of various processes, such as in petrochemical plants, paper, wood, metallurgy, agroindustrial processes, coffee industry, olive mills and others. Among the phenolic compounds present in industrial waste, caffeic acid has an important space, due to its positive biological effects, such as the inhibition of carcinogenesis, antioxidant, antiviral, anti-inflammatory and antirheumatic properties. Despite the many studies on the oxidation of caffeic acid, little has been done about its recovery by adsorption. In the adsorption process, biomass residues can be used as precursors in the synthesis of adsorbents, being a source of low cost for adsorption processes. However, although these materials are inexpensive and available in large quantities, difficulties can be encountered in the separation at the end of the adsorption process. In this way, the objective of this project was to develop magnetic adsorbents with different concentrations of Fe, for adsorption and desorption in batch of caffeic acid for recovery. The magnetic characteristic of the material being studied is a key factor for separating the adsorbent from the liquid phase when it becomes saturated. In the synthesis of the adsorbents, an iron-containing polymer was first obtained by the modified Pechini method. This polymer was mixed with the soybean hull and this mixture was charred and activated in a pyrolysis reactor with CO2 flow under different temperatures. For the characterization of the material, specific surface area, Zeta potential, X-ray diffractometry (XRD), Infrared spectroscopy (FTIR), magnetization analysis using vibration sample magnetometry (VSM) and thermogravimetric (TG) analysis were performed. In the batch adsorption study, the effect of the pH on the adsorption and its relation with zeta potential of the adsorbent were evaluated. The pseudo-first and pseudo-second order models were fitted to the adsorption kinetic data. The equilibrium isotherms were analyzed at different temperatures to verify their influence on the adsorption process, and to determine the thermodynamic process quantities and isosteric heat values. In the desorption study, solutions with different concentrations of NaOH, methanol, ethanol and water at 80 ºC were used. The magnetic adsorbents synthesized and activated at 800 ºC presented high adsorptive capacities, and coal containing 1.3% Iron (418 mg g -1) showed the best result, followed by coal containing 12% Fe (316 mg g- 1). In addition to favoring adsorption, the presence of iron led to the formation of an adsorbent with properties magnetic fields. The coal containing 1.3% Fe also showed a faster adsorption kinetics with better magnetic properties. With regard to desorption, it was possible to desorb about 55% caffeic acid using methanol. The adsorption of phenolic compounds present in a real effluent presented a maximum capacity of 52 mg g-1.eng
dc.description.sponsorshipNão recebi financiamentopor
dc.language.isoporpor
dc.publisherUniversidade Federal de São Carlospor
dc.rights.uriAcesso abertopor
dc.subjectAdsorçãopor
dc.subjectAdsorventespor
dc.subjectBioadsorventes magnéticospor
dc.subjectResíduos industriaispor
dc.subjectCompostos fenólicospor
dc.subjectÁcido cafeicopor
dc.subjectDessorçãopor
dc.subjectAdsorptioneng
dc.subjectAdsorbentseng
dc.subjectMagnetic adsorbentseng
dc.subjectIndustrial wasteeng
dc.subjectPhenolic compoundseng
dc.subjectCaffeic acideng
dc.subjectDessorptioneng
dc.titleSíntese de adsorventes magnéticos utilizando casca de soja e sua aplicação na adsorção de ácido cafeicopor
dc.title.alternativeSynthesis of magnetic adsorbents using soybean hulls and their application in the adsorption of caffeic acideng
dc.typeDissertaçãopor
dc.contributor.advisor1Ruotolo, Luís Augusto Martins
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/6167735734348703por
dc.description.resumoO gerenciamento de águas residuárias tem ganhado cada vez mais espaço no cenário mundial, com avanços significativos tanto no âmbito ambiental quanto financeiro. Compostos fenólicos estão presentes em águas residuárias de vários processos, tais como em plantas petroquímicas, de papel, madeira, metalurgia, processos agroindustriais, indústria do café, moinhos de azeite, entre outros. Dentre os compostos fenólicos presentes nos resíduos industriais, o ácido cafeico tem um espaço importante, devido a seus efeitos biológicos positivos, tais como a inibição da carcinogênese, propriedades antioxidantes, antivirais, anti-inflamatórias e antirreumáticas. Apesar dos muitos estudos sobre a oxidação do ácido cafeico, pouco se tem feito sobre a sua recuperação por adsorção. No processo de adsorção, resíduos biomássicos podem ser utilizados como precursores na síntese de adsorventes, sendo uma fonte de baixo custo para processos de adsorção. Contudo, apesar destes materiais serem baratos e estarem disponíveis em grandes quantidades, dificuldades podem ser encontradas na separação ao final do processo de adsorção. Desta forma, este projeto teve como objetivo desenvolver adsorventes magnéticos, com diferentes concentrações de Fe, para adsorção e dessorção em batelada de ácido cafeico visando sua recuperação. A característica magnética do material em estudo é um fator chave para a separação do adsorvente da fase líquida quando o mesmo se torna saturado. Na síntese dos adsorventes, primeiramente foi obtido um polímero contendo ferro através do Método de Pechini modificado. Este polímero foi misturado com a casca de soja e essa mistura foi carbonizada e ativada em um reator de pirólise com fluxo de CO2 sob diferentes temperaturas. Para caracterização do material foram realizadas análises de área superficial específica, potencial Zeta, difratometria de raio X (DRX), espectroscopia no Infravermelho (FTIR), análise de magnetização por magnetometria de amostra vibrante (VSM) e análise termogravimétrica (TG). No estudo de adsorção em batelada foi avaliado o efeito do pH na adsorção e sua relação com potencial zeta do adsorvente. Os modelos de pseudo-primeira e pseudo-segunda ordem foram ajustados aos dados cinéticos da adsorção. Foram analisadas as isotermas de equilíbrio em diferentes temperaturas para verificar sua influência sobre o processo de adsorção, e determinar as grandezas termodinâmicas do processo e valores de calor isostérico. No estudo de dessorção, foram utilizadas soluções com diferentes concentrações de NaOH, metanol, etanol e água a 80 ºC. Os adsorventes magnéticos sintetizados e ativados a 800 ºC apresentaram elevadas capacidades adsortivas, sendo que o carvão contendo 1,3% de Ferro (418 mg g-1) mostrou o melhor resultado, seguido pelo carvão contendo 12% de Fe (316 mg g-1). Além de favorecer a adsorção, a presença de ferro levou à formação de um adsorvente com propriedades magnéticas. O carvão contendo 1,3% de Fe também apresentou uma cinética de adsorção mais rápida e com melhor propriedade magnética. Com relação à dessorção, foi possível dessorver aproximadamente 55% de ácido cafeico utilizando metanol. A adsorção de compostos fenólicos presente em um efluente real apresentou uma capacidade máxima de 52 mg g-1.por
dc.publisher.initialsUFSCarpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Química - PPGEQpor
dc.subject.cnpqENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::PROCESSOS INDUSTRIAIS DE ENGENHARIA QUIMICApor
dc.subject.cnpqENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::TECNOLOGIA QUIMICApor
dc.ufscar.embargoOnlinepor
dc.publisher.addressCâmpus São Carlospor
dc.contributor.authorlatteshttp://lattes.cnpq.br/5898109451336835por


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