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Síntese e modificação superficial do TiO2 visando aumentar a eficiência do processo de fotocatálise heterogênea no tratamento de compostos fenólicos; Synthesis and superficial modification of TiO2 aiming to improve the efficiency of heterogeneous photocatalysis process on phenolic compounds treatment

Hewer, Thiago Lewis Reis
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: dissertação de mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 28/11/2005 Português
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56.7%
Este trabalho de mestrado descreve a avaliação do emprego do TiO2, obtido por diferentes rotas de sínteses e do TiO2 P25 ambos modificados superficialmente com prata e cobre, como catalisador no processo de fotocátalise heterogênea visando a degradação de fenol e efluentes industriais, especificamente efluentes fenólicos. A deterioração dos recursos hídricos é uma das maiores preocupações da sociedade moderna. Dentre os principais responsáveis pela diminuição sistemática na qualidade dos sistemas aquáticos, destacam-se os compostos orgânicos poluentes presentes em efluentes industriais. Dentre esta vasta gama de compostos, os fenóis mostram-se especialmente deletérios ao meio ambiente, devido a sua elevada toxicidade, tendência a bioacumulação e grandes quantidades em que são gerados pelos mais diversos tipos de atividades produtivas. Este trabalho avaliou a aplicação do TiO2 sintetizado pelos métodos de sol-gel e precipitação homogênea na degradação de fenol e no tratamento de efluentes industriais fenólicos. De um modo geral, após 90 minutos de tratamento estes materiais permitiram uma redução de 90% no teor de fenol e de 30% na concentração de carbono orgânico total. Estes resultados são superiores aos obtidos empregando-se TiO¬2 P25 (material comercial mais utilizado neste tipo de processo). A aplicação destes materiais sintetizados na remediação de uma matriz real complexa (efluente industrial) também mostrou uma melhoria na redução de fenol (cerca de 16%) em comparação ao catalisador comercial. Além da síntese do TiO2...

Modificação e imobilização de TiO2 visando a degradação de compostos orgânicos poluentes via o processo de fotocatálise heterogênea; Modification and immobilization of TiO2 aiming the degradation of organic pollutant compounds by heterogeneous photocatalysis process

Silva, Lisiane Perez
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: dissertação de mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 30/03/2007 Português
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66.92%
Neste trabalho buscou-se estratégias que pudessem promover um aumento na aplicabilidade do processo de fotocatálise heterogênea, a fim de viabilizar seu emprego como processo alternativo para o tratamento de efluente em larga escala. Neste sentido, avaliou-se o emprego do fotocatalisador TiO2 sob a forma imobilizada e também modificado com a incorporação de materiais adsorventes. O processo de fotocatálise heterogênea, empregando tanto o fotocatalisador imobilizado em suporte de vidro quanto os sintetizados e modificados com diferentes materiais adsorventes, apresentou grande eficiência para degradação de fenol, utilizado como composto poluente modelo. As porcentagens de degradação obtidas, para soluções contendo concentração inicial igual a 250 mg L-1 de fenol, foram superiores a 80% ao final de 120 minutos de tratamento. A utilização de TiO2 sob a forma imobilizada proporcionou redução do teor de carbono orgânico dissolvido de até 59%, em 120 minutos. Quando este resultado é comparado ao obtido quando o fotocatalisador é empregado sob a forma de suspensão demonstra ser promissor, uma vez que se eliminou a etapa requerida de pós-tratamento para recuperação do fotocatalisador. Porém, a imobilização do TiO2 acarretou em um decréscimo na atividade fotocatalítica quando comparado ao material em suspensão...

Estudo da degradação da [D-Leu]-Microcistina-LR por fotocatálise heterogênea solar; Degradation study of [D-Leu]-Microcytin-LR using solar heterogeneous photocatalysis

Vilela, Willian Fernando Domingues
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: dissertação de mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 15/12/2009 Português
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56.98%
Um dos bens mais preciosos da Humanidade é a água. Embora ela seja abundante no planeta, grande parte é imprópria para o consumo humano. E, devido ao crescimento populacional intenso, à concentração urbana e à poluição dos corpos d'água superficiais e subterrâneos, a quantidade de água em condições para consumo vem se reduzindo em taxas alarmantes. Recentemente, um dos tipos mais comuns de contaminação dos corpos d´água tem sido a presença de cianotoxinas. Atualmente, não existe um estado brasileiro que não tenha problemas com florações excessivas de algas e os correspondentes transtornos causados às concessionárias que operam as estações de tratamento. Tem-se apontado que esse fato é devido principalmente ao aporte de nitrogênio e fósforo derivado do uso indiscriminado de detergentes e fertilizantes. O presente estudo tem como objetivo investigar a aplicação da fotocatálise heterogênea solar (TiO2 como fotocatalisador) na destruição da [D-Leu]-Microcistina-LR, potente toxina de ampla ocorrência nas florações de cianobactérias. A [D-Leu]-Microcistina-LR foi extraída de uma cultura de Microcystis æruginosa. Foi utilizado um reator de placa plana de vidro recoberta com TiO2 para os estudos de degradação. Além disso...

Desempenho do acoplamento de um reator de lodo ativado à fotocatálise heterogênea (TiO2/UV) no descoramento de um efluente industrial; Performance of coupling an activated sludge reactor with heterogeneous photocatalysis (TiO2/UV) for removing the color of an industrial wastewater

Padovan, Rodrigo Nogueira
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: dissertação de mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 09/04/2010 Português
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56.98%
A maioria dos efluentes pode ser facilmente tratada com reatores biológicos que oferecem boa eficiência na remoção da matéria orgânica. Contudo, a existência de compostos tóxicos ou de baixa biodegradabilidade dificulta o processo e, às vezes, impede que o mesmo seja feito. Na tentativa de minimizar a toxicidade e aumentar a biodegradabilidade, os Processos Oxidativos Avançados (POA) são uma alternativa viável. Os POA consistem na geração de fortes oxidantes "in situ" que reagem então com a matéria orgânica. O principal agente oxidante, gerado pelos POA, são os radicais hidroxila (•OH), que possuem um alto potencial de oxidação. Este trabalho teve por objetivo estudar, em escala laboratorial, a remoção de cor obtida pelo acoplamento de um reator de lodo ativado com a fotocatálise heterogênea (TiO2/UV), no tratamento do efluente de uma indústria de produtos de madeira, otimizando a concentração do catalisador, a temperatura e o pH, observando também a seqüência de tratamento, ou seja o reator fotocatalítico como pré- e pós-tratamento. O efluente e o lodo utilizados foram cedidos pela indústria de Faber-Castell em São Carlos. O tempo de retenção hidráulica (TRH) do reator de lodo ativado foi de 3 horas...

Aplicação da fotocatálise heterogênea para a degradação de corantes de uma indústria de cosméticos; Application of heterogeneous photocatalysis for the degradation of dyes from a cosmetics industry

Moraes, Larissa Ariana Roveroni
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: dissertação de mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 17/05/2010 Português
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56.98%
Atualmente necessitam-se de processos de tratamento de efluentes que sejam mais sustentáveis em longo prazo, e com isso estão sendo desenvolvidos os processos oxidativos avançados (POAs). Estes processos apresentam a capacidade de mineralizar os poluentes, sem apenas transferi-los de fase, como ocorre com muitos métodos de tratamentos convencionais. A mineralização de poluentes, ou seja, a transformação de contaminantes orgânicos em dióxido de carbono, água e ânions inorgânicos, se baseia em reações de degradação que envolvem a geração de espécies altamente oxidantes, tais como o radical hidroxila (•OH). Durante o processo de fabricação, uma determinada quantidade de corante sempre é perdida e com frequência causa problemas ambientais. Os corantes afetam a natureza da água e inibem a penetração da luz solar nos rios reduzindo as suas atividades fotossintéticas. Devido a isso, os efluentes de indústrias que utilizam corantes em seus processos de produção necessitam de tratamentos adequados para a remoção desses contaminantes. Estudou-se então a aplicação da fotocatálise heterogênea (utilizando-se o TiO2 como fotocatalisador) com o objetivo de remover a cor de um efluente sintético contendo corantes de uma indústria de cosméticos (D&C Vermelho 6...

Preparação, modoficação, caracterização e aplicação de catalisadores visando a degradação de compostos orgânicos poluentes por processos oxidativos avançados; Preparation, modification, characterization and application of catalysts aiming the degradation of organic pollutant compounds by advanced oxidation processes

Hewer, Thiago Lewis Reis
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 10/11/2010 Português
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46.92%
Neste trabalho focou-se na preparação de materiais com aplicação em processos de tratamento de compostos orgânicos poluentes. Especificamente, buscou-se correlacionar as propriedades físicas e químicas dos materiais com as suas respostas catalíticas nos processos de fotocatálise heterogênea e de ozonização. Empregando-se o método de precipitação, preparou-se óxidos mistos de TiO2 e CeO2 em diferentes proporções. A caracterização destes materiais mostrou uma correlação entre a formação de partículas anisotrópicas, com morfologia do tipo bastão, e a capacidade de degradação de fenol pelo processo de fotocatálise heterogênea. Em particular, obteve-se 70% de degradação de fenol para o material com 20% CeO2. A interação entre o TiO2 e CeO2 também foi estudada em materiais preparados pelo método sol-gel. A presença do CeO2 retardou a transformação do polimorfo anatásio para rutilo, bem como manteve a estrutura de poros quando os matareriais foram calcinados a 650 ºC. Esta maior estabilidade possui relação com as propriedades fotocatalíticas dos materiais calcinados. Degradou-se 77% de fenol com o fotocatalisador 0,5% CeO2. Fotocatalisadores híbridos de SiMgOx e TiO2 foram preparados pela deposição de diferentes quantidades de TiO2 em placas de sepiolitas por slip-casting. Avaliou-se os materiais híbridos na degradação de ar contaminado com tricloroetileno (TCE) pelo processo de fotocatálise heterogênea. Observou-se uma dependência entre a espessura da camada de TiO2 e a taxa de degradação e mineralização do TCE...

Aplicação de catálise heterogênea com TiO2 fotoirradiada por luz solar como pré-tratamento da vinhaça para posterior tratamento biológico; Application of Heterogeneous Catalysts with TiO2 Photoirradiated by Solar Energy as Pre-Treatment of Vinasse for Biological Treatment

Carrocci, Juliana Sanches
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: dissertação de mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 16/12/2009 Português
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56.64%
A vinhaça é o principal resíduo obtido na produção de álcool, açúcar e aguardente, sendo considerado um efluente de alto poder poluente e fertilizante. Sem o devido tratamento, quando lançada nos rios compromete a sobrevivência de diversos seres aquáticos e quando utilizada como fertilizante, o efluente não tratado pode contaminar lençóis freáticos e afetar os seres terrestres. O objetivo deste trabalho consistiu em avaliar a eficiência e aplicação da fotocatálise heterogênea com TiO2, seguido por um tratamento biológico (lodo ativado) para a redução da carga orgânica do efluente em questão. A caracterização da vinhaça in natura e tratada foi realizada empregando-se métodos estabelecidos e otimizados [DQO, NPOC, DBO5, Análise de Elementos via Absorção Atômica, Fenol, Nitrogênio (orgânico e amoniacal) e Sólidos (ST, STF, STV)]. Por meio de planejamentos fatoriais completos foram determinadas as melhores condições experimentais posterior aos tratamentos fotocatalítico e biológico, tendo como variável resposta a redução de NPOC. Uma caracterização morfológica (DRX, BET e MEV-EDS) da estrutura de TiO2 anatase e rutilo também foi realizada. Após o processo fotocatalítico, a amostra do melhor experimento foi tratada por um processo biológico...

Estudo da degradação do diclofenaco em meio aquoso: fotólise vs. fotocatálise heterogênea (TiO2/UV); Study on the degradation of aqueous diclofenac: photolysis vs. heterogeneous photocatalysis (TiO2/UV)

Pinto, Leydy Katherine Ardila
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: dissertação de mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 23/08/2013 Português
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56.93%
Os produtos farmacêuticos têm sido considerados como um problema ambiental devido à sua entrada contínua e persistência no ecossistema aquático, mesmo em baixas concentrações (µg L-1 e ng L-1). Muitos fármacos têm sido frequentemente determinados em Estações de Tratamento de Esgoto (ETEs), águas superficiais, subterrâneas e de abastecimento, devido à baixa eficiência dos sistemas convencionais de tratamento na eliminação destes compostos. O diclofenaco (DCF), é um Anti-Inflamatório Não Esteróide (AINE) comumente utilizado como analgésico, antiartrítico e antirreumático. Possui uma baixa biodegradabilidade e tem a capacidade de bioacumulação nos tecidos de seres vivos, podendo apresentar efeitos ecotóxicos. Como o DCF pode não ser eficientemente removido pelos tratamentos convencionais de água e esgoto, novos processos têm sido pesquisados para a sua remoção, entre eles os processos oxidativos avançados (POAs). O objetivo deste trabalho foi tratar o DCF sódico aquoso por fotocatálise heterogênea (TiO2/UV). Para isso foi realizado um planejamento fatorial 25 com a finalidade de se determinar os efeitos dos parâmetros reacionais -- dosagem e tipo de fotocatalisador, concentração inicial do fármaco...

Preparação de nanoestruturas de TiO2 por meio de tratamento hidrotérmico e aplicação no processo de fotocatálise heterogênea; Nanostructured TiO2 preparation by hydrothermal treatment and its application in heterogeneous photocatalysis process

Oliveira, Aline Maxiline Pereira
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: dissertação de mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 09/08/2013 Português
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66.92%
Entre os processos oxidativos avançados, a fotocatálise heterogênea tem se destacado na degradação de poluentes recalcitrantes aos tratamentos convencionais. Neste processo, a geração de espécies radicalares ocorre a partir de uma fotoreação catalisada por materiais semicondutores, sendo o dióxido de titânio um dos mais utilizados, principalmente, devido a sua estabilidade química e baixo custo. A estrutura do TiO2 possui grande influência no processo fotocatalítico. Neste trabalho buscou-se preparar, a partir do TiO2 comercial e do TiO2 sintetizado pelo método sol gel, diferentes nanoestruturas do dióxido de titânio e avaliar o desempenho fotocatalítico destes materiais na degradação de fenol. Utilizando o tratamento hidrotérmico em meio fortemente alcalino, foi possível obter materiais nanoestruturados com maior área superficial, de até 308 m2 g-1. O tratamento foi aplicado em três diferentes precursores, com diferentes morfologias inicias. Avaliou-se o efeito de diferentes temperaturas (120 e 200 ºC) e tempos de tratamento (12, 24 e 48 horas), a fim de avaliar a influência das condições de tratamento e da morfologia inicial nos materiais obtidos. As amostras obtidas foram empregadas como catalisadores na degradação do poluente fenol por fotocatalise heterogênea. Em dois dos precursores estudados foram obtidas estruturas nanotubulares quando empregou-se condições mais brandas de tratamento. Em temperaturas mais severas...

Preparação de catalisadores magnéticos para aplicação em fotocatálise heterogênea e ozonização catalítica heterogênea de poluentes emergentes; Preparation of magnetic catalysts for application in heterogeneous photocatalysis and heterogeneous catalytic ozonation of emerging pollutants

Ciccotti, Larissa
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 28/05/2014 Português
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56.98%
O presente trabalho descreve a preparação de catalisadores magnéticos para aplicação nos processos de fotocatálise heterogênea e ozonização catalítica heterogênea, visando a degradação de poluentes emergentes. Primeiramente buscou-se preparar nanopartículas magnéticas para posterior aplicação no preparo de catalisadores magnéticos de TiO2. Diversas variáveis experimentais foram avaliadas na preparação das nanopartículas magnéticas, tais como: temperatura de reação, tempo de agitação, tempo no ultrasom, velocidade de agitação, velocidade de agitação da base, tempo de agitação do estabilizante, concentração da base e do estabilizante. A influência destes parâmetros de preparação no diâmetro hidrodinâmico e distribuição de tamanho das partículas foi avaliada por meio de um planejamento estatístico. Dependendo das condições experimentais, obteve-se materiais com um tamanho médio variando entre 11 e 36 nm e entre 23% e 77% de distribuição de tamanho. Na condição otimizada, obteve-se partículas com um tamanho médio, obtido pela técnica de espalhamento de luz dinâmico, de 18 nm e 21% de distribuição. O nanomaterial magnético foi utilizado para preparar os catalisadores híbridos Fe3O2@TiO2 e Fe3O4@SiO2@TiO2. Os materiais foram caracterizados por difratoemtria de raios-X (XRD)...

Utilização da fotocatalise heterogenea na desinfecção de atmosferas confinadas; The use of heterogeneous photocatalysis in the disinfection of indoor air

Matheus Paes Paschoalino
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: dissertação de mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 07/07/2006 Português
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66.78%
As atmosferas confinadas são ambientes que possuem baixas taxas de renovação do ar, acabando por concentrar poluentes químicos e microrgranismos. Dentre 05 métodos propostos para a descontaminação destes ambientes o mais promissor é a fotocatálise heterogênea, que é baseada na irradiação (UV) de um catalisador, como o TiO2. buscando a geração de radicais hidroxila (OH) altamente reativos na superfície do mesmo. Geralmente, o catalisador é sintetizado por processos sol-gel, o qual apesar de muito utilizado apresenta algumas desvantagens, como a necessidade do uso de agentes estabilizantes e de aquecimento a altas temperaturas, que pode causar a alteração na forma alotrópica do TiO2, de anatase para o rutilo, que é menos fotoativo. Sendo assim, utilizou-se um método não convencional de preparo da superfície fotocatalisadora, através da incorporação de TiO2 P-25 (Degussa) puro ou dopado com Ag nos polímeros poliéster, álcool polivinílico e polidimetilsiloxano, dos quais o poliéster foi escolhido, após caracterização por MEV-EDS e experimentos em fases aquosa e gasosa, para ser empregado em um prótotipo de reator contruído em PVC. A eficiência deste protótipo foi avaliada na eliminação de fungos e bactérias de uma atmosfera confinada...

Desinfecção do ar em ambientes confinados pela ação combinada de dioxido de titanio e luz ultravioleta (TiO2/UV); Air desinfection in restricted environments by combining action of titanium and ultraviolet light (TiO2/UV)

Maria Cristina Bahia Wutke
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: dissertação de mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 30/08/2006 Português
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46.92%
O crescimento populacional e o desenvolvimento de novas tecnologias e equipamentos com os quais se procura viabilizar mais qualidade de vida, podem muitas vezes contribuir para o aumento da produção de agentes poluentes e da proliferação de agentes patogênicos. As doenças respiratórias no Brasil têm sido importante causa de preocupação e de internações hospitalares. Diversos processos bioquímicos têm sido pesquisados e aplicados no tratamento e desinfecção do ar. A fotocatálise heterogênea com dióxido de titânio (TiO2/UV) é um dos processos oxidativos avançados, utilizados devido às suas inúmeras vantagens em sua aplicação: mais eficiência a longo prazo, produção de resíduos com menor toxidade e alta potencialidade de aplicação com baixo custo. No presente trabalho confeccionou-se um reator fotocatalítico para coletas e tratamento de amostras do ar ambiente de laboratório de Saneamento da UNICAMP, em Campinas, SP, de 19 de junho a 28 de julho de 2006. Trabalhou-se com um total de 540 placas de Petri, em dois experimentos, com tratamentos distintos entre si, em períodos matutinos, vespertinos e noturnos, sendo utilizadas 135 placas com o meio de cultivo Ágar Infusão Cérebro Coração - BHI para bactérias e outras 135 com o meio de cultivo Saboraud Dextrose para fungos...

Fotocatalise de percolado de aterro sanitario tratado por filtração lenta; Sanitary landfill leachate photocatalysis treated by low sand filter

Nubia Natalia de Brito Pelegrini
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: dissertação de mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 06/10/2008 Português
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46.94%
Atualmente, uma das maiores preocupações ambientais está relacionada à grande geração de resíduos sólidos urbano. A disposição final em aterros sanitários é ainda uma prática que traz sérios impactos ao meio ambiente. Os resíduos em decomposição geram uma fração líquida conhecida como percolado de aterro sanitário, que é um líquido escuro com elevado potencial poluente. Os métodos convencionais de tratamento, comumente empregados em esgotos, têm demonstrado ineficiência na remediação do percolado que tem sido descartado nos corpos receptores com intensa coloração, elevadas concentrações de matéria orgânica, metais tóxicos e apresentando ainda alta toxicidade. Este trabalho teve como objetivo estudar um sistema integrado para o tratamento do percolado proveniente do aterro sanitário da cidade de Limeira-SP. O sistema consistiu em um tratamento preliminar por processo de filtração lenta e seqüencial tratamento por processos oxidativos avançados, sendo que, as técnicas fotocatálise heterogênea com TiO2/UV e fotocatálise homogênea com H2O2/UV foram experimentadas no processo de remediação. O filtro lento foi constituído por um tanque cilíndrico de polipropileno tendo como meio filtrante areia e mantas sintéticas não tecidas. A taxa de filtração adotada durante os experimentos foi de 3 m3/m2.dia. Os tratamentos fotocatalíticos foram realizados em um reator de vidro Pyrex com capacidade volumétrica de 1...

Proposição de um reator fotocatalitico para degradação de fenol; Proposition of a photocatalytic reactor for degradation of phenol

Flavia Cristina Sertori Paschoalino
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: dissertação de mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 07/11/2008 Português
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46.7%
O fenol e seus derivados estão presentes em efluentes de diversos processos industriais como refino de petróleo e indústria farmacêutica. Devido à sua característica recalcitrante e sua toxicidade, são poucos os processos biológicos capazes de degradá-lo adequadamente sem que uma grande diluição seja realizada, o que o direciona muitas vezes a tecnologias mais caras como a incineração ou o uso de reagentes oxidantes. Uma alternativa a estes métodos é a fotocatálise heterogênea, que é baseada na irradiação (UV) de um catalisador, promovendo a geração de radicais hidroxila ( OH) altamente reativos. Neste trabalho desenvolveu-se um fotoreator confeccionado em vidro PyrexTM, utilizando-se uma lâmpada de vapor de Hg de 250 W em seu centro, o qual era resfriado por uma camisa de vidro concêntrica a uma câmara externa de 290 mL reservada à passagem do efluente a ser tratado. O fotoreator foi acoplado a um recipiente de 500 mL, utilizando-se uma bomba para recirculação do efluente, tornando-o um reator em batelada com recirculação. A eficiência do reator foi avaliada utilizando-se TiO2 e ZnO como fotocatalisadores em suspensão aquosa de 0,5 ou 1,0 g L-1, e fenol a 100 ou 200 mg L-1 como solução-teste. A concentração de fenol foi medida em intervalos de tempo pré-determinados utilizando-se cromatógrafo a gás com detector por ionização em chama. O sistema demonstrou-se muito eficiente...

Pos-tratamento de esgoto por fotocatalise heterogenea solar antes e apos filtração lenta; Post-treatment of sewage by solar heterogeneous photocatalysis before and after slow filtration

Adriana Ribeiro Francisco
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: dissertação de mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 18/02/2009 Português
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67.08%
Atualmente, técnicas de reúso de água empregando energias de fontes renováveis e materiais de construção de baixo custo são utilizados em pequenas escalas para atender populações carentes em saneamento básico, a fim de minimizar doenças de veiculação hídrica e a contaminação de compostos químicos nocivos à saúde humana. Os Processos Oxidativos Avançados (POA) trata-se de uma tecnologia desenvolvida para minimizar e até mesmo converter poluentes químicos, como a matéria orgânica, em CO2 e água. A fotocatálise heterogênea é um tipo de POA que emprega o uso da radiação UV (solar ou artificial) sobre a superfície de um semicondutor no tratamento de inúmeros compostos e possibilitando também, a desinfecção microbiológica. No entanto, mesmo a radiação UV artificial apresentando bons resultados na fotocatálise, torna-se uma tecnologia cara que demanda o uso de energia elétrica. Uma alternativa que pode ser viável do ponto de vista técnico, econômico e ecológico é o emprego de garrafas PET para a produção de um reator fotocatalítico utilizando a radiação UV solar como fonte de energia. Este trabalho teve como objetivo verificar a eficiência de um reator de fotocatálise utilizando UV solar em garrafa PET no tratamento de efluente final da estação de tratamento de esgoto da Faculdade de Engenharia Agrícola - FEAGRI (UNICAMP). Além disso...

Tratamento de efluentes por energia solar : fotocatalise heterogenea eletro-assistida utilizando eletrodos de TiO2 nanocristalino e celulas solares; Treatment of effluent by solar energy : electroassisted heterogeneous photocatalysis using TiO2 nanocristalline electrodes and solar cells

Haroldo Gregorio de Oliveira
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: dissertação de mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 22/02/2008 Português
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56.87%
Desenvolveu-se um novo sistema para tratamento de água por fotocatálise heterogênea eletroassistida (FHE) constituído por um contraeletrodo de Pt e fotoeletrodo de TiO2 conectado a uma celula solar. O fotoeletrodo foi preparado pela deposição de um filme de nanopartículas de TiO2 em eletrodo transparente. O filme, com c.a. 4 mm de espessura, apresentou ótima transparência na região do visível, morfologia uniforme e estrutura porosa. A caracterização eletroquímica revelou comportamento típico de eletrodo semicondutor tipo-n. A atividade fotocatalítica foi investigada para oxidação de fenol em solução aquosa. Na configuração para fotocatálise heterogênea (FH), sob 100 mW cm- de irradiação policromática em banco óptico, o fotoeletrodo de TiO2 (1 cm) apresentou potencial de circuito aberto, Voc = 0,6 V e corrente de curto circuito, Isc = 0,03 mA. Sob irradiação e conectado a uma celula de TiO2/corante (Voc = 0,4 V e Isc = 0,64 mA), o sistema FHE apresentou Voc = 1 V e Isc = 0,05 mA. Na ausência de irradiação e sob aplicação de +1,1 V com um potenciostato, configuração eletroquímica (EQ), obteve-se Isc ~ 1 mA. Após 3 h, a mineralização de fenol, avaliada por medidas de carbono orgânico total, corresponderam a 24...

Desenvolvimento e aplicação de nanosuportes e óxidos pouco explorados para fotocatálise heterogênea; Development and application of nanosupports and least explored oxides for heterogeneous photocatalysis

Matheus Paes Paschoalino
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 09/08/2010 Português
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66.78%
A fotocatálise heterogênea é uma técnica com grande aplicabilidade comercial quando o fotocatalisador encontra-se na forma suportada. O semicondutor mais estudado como fotocatalisador é o TiO2, principalmente o P25 (Degussa) devido suas excelentes propriedades físicoquímicas e fotocatalíticas. Além do TiO2, óxidos como ZnO e SiO2 também foram amplamente avaliados, enquanto que outros como CuO e Ga2O3 foram muito pouco estudados. Trabalhos recentes mostraram que a eficiência dos fotocatalisadores pode ser prejudicada em função do tipo de suporte ou substrato a que estes são fixados, devido a fatores como ligação catalisadorsuporte ineficiente, além de possíveis alterações morfológicas durante a deposição. Dentro deste contexto os objetivos deste trabalho foram: (a) desenvolver um suporte nanoestruturado ideal para o P25, composto por TiO2/SiO2, que possibilite sua fixação simples e rápida sobre superfícies de vidro e (b) avaliar a eficiência de CuO com alta área superficial na inativação fotocatalítica de E. coli e analisar a atividade fotocatalítica de b-Ga2O3 na degradação de compostos orgânicos. Como resultados obtiveram-se suportes nanoestruturados (100 a 315 m g) com alta adesão em vidro, suportando o P25 eficientemente para degradação de compostos emergentes (hormônios e antibióticos) em diferentes tipos de reatores sob iluminação natural e artificial. Óxidos de cobre com altas áreas superficiais (> 40 m g) mostraram-se eficientes na inativação de E. coli (10 UFC mL) após 1 ou 4 h de irradiação (l > 360 nm). O b-Ga2O3 (1 g L) apresentou-se seletivo para degradação de BTEX (4 mg L) utilizando-se uma lâmpada germicida como fonte de fótons.; Heterogeneous photocatalysis is a technique with high commercial applicability when the photocatalyst is supported onto a substrate. The most studied semiconductor used as photocatalyst is the P25 TiO2 (Degussa) due to its excellent physiochemical and photocatalytic properties. Besides TiO2...

Imobilização de TiO2 P-25 em esferas de quitosana para uso em fotocatálise heterogênea; Immobilization of TiO2 P-25 in chitosan beads for use in heterogeneous photocatalysis

Carolina Ferreira Torres
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: dissertação de mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 02/09/2013 Português
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O uso de fotocatalisadores suportados tem sido a estratégia preferencial em fotocatálise heterogênea, uma vez que a separação do material fotoativo do meio reacional é difícil e dispendiosa. A quitosana é um biopolímero de disponibilidade ilimitada, fonte renovável, é biodegradável e possui alto poder de adsorção. Esferas de quitosana impregnadas com TiO2 P-25 foram obtidas pela técnica de coagulação, onde uma mistura de quitosana e TiO2 P-25 é dissolvida em meio ácido e gotejada sobre um banho alcalino formando as esferas. Depois de lavadas e secas estas foram caracterizadas quanto à sua morfologia, resistência à solução ácida e à fotodegradação, área superficial, DRX, refletância de radiação UV/Vis e absorção de radiação IV. A atividade fotocatalítica das esferas foi avaliada utilizando solução de ácido salicílico 50 mg L. Placas de Petri contendo 0,5 g de esferas com relação quitosana: TiO2 P-25 na proporção de 1:10 (m/m) e 25 mL de solução de AS foram iluminadas por radiação UV e em intervalos de 8 horas alcançou-se mineralização de 40%, determinado por medidas de COT e emissão de fluorescência. As esferas foram reutilizadas em mais dois ciclos de ensaios de fotodegradação sem que passassem por qualquer processo de limpeza e sem perderem sua atividade fotocatalítica.; The use of supported photocatalysts has been the preferred strategy for heterogeneous photocatalysis...

Oxidação de compostos orgânicos voláteis em fase gasosa por fotocatálise heterogênea com TiO2 e TiO2/Pd; Oxidation of volatile organic compounds in gas phase by heterogeneous photocatalysis with TiO2 and TiO2/Pd

Tânia Miyoko Fujimoto
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: dissertação de mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 29/09/2014 Português
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Compostos orgânicos voláteis (COV) representam uma categoria de substâncias poluentes que geram diferentes impactos ambientais. Eles são responsáveis pelo aumento das concentrações de ozônio ao nível do solo e pela formação de aerossóis orgânicos secundários. Além disso, alguns deles contribuem para a degradação do ozônio estratosférico e a ampliação do efeito estufa. Alguns componentes têm um caráter carcinogênico, teratogênico ou mutagênico. Há estudos envolvendo o tratamento dos COV pelos mais diversos métodos, tais como: incineração, adsorção e absorção. Reatores fotocatalíticos, muito estudados em aplicação em fase aquosa e com grande sucesso na oxidação de contaminantes orgânicos, aparecem como uma alternativa pouco estudada. A fotocatálise em fase gasosa usando o TiO2 como catalisador se apresenta como uma solução interessante para o tratamento de compostos orgânicos voláteis, por não requerer operação em altas temperaturas, pelo baixo custo do TiO2, por ser seletiva na absorção de radiação e por gerar como produtos da reação CO2 e água, o que dispensa demais tratamentos. Estudos demonstram que a adição de metais nobres ao TiO2 comprova uma melhoria na eficiência fotocatalítica das reações de oxidação de compostos orgânicos voláteis. Dentro deste escopo...

Inactivation of Escherichia coli in water by TiO2-assisted disinfection using solar light

Rodrigues,Cecília P.; Ziolli,Roberta L.; Guimarães,José R.
Fonte: Sociedade Brasileira de Química Publicador: Sociedade Brasileira de Química
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: text/html
Publicado em 01/01/2007 Português
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TiO2-assisted heterogeneous photocatalysis and photolysis were evaluated for the disinfection of water samples using a glass reactor with immobilized TiO2 (catalyst), solar light and E. coli as an indicator microorganism of the efficiency of disinfection. Parameters such as color and turbidity of the water, level of coliform bacteria (by the Colilert® method), inclination angle of the solar reactor, solar light intensity, flow rate and retention time were controlled during the experiments. Two different operational modes were used for the solar reactor: single pass mode and recirculation mode. First, synthetic water was used in the disinfection tests as a model system; second, tests were conducted using natural samples specifically groundwater collected from a lake and a well. In bacterial suspensions in synthetic water in the absence of color and turbidity, heterogeneous photocatalysis was responsible for the reduction of approximately 100% of the initial concentration of E. coli. Only a 56.5% reduction was obtained by photolysis during the same solution recirculation time, which indicated a better efficiency using the catalyst. From the natural samples, total inactivation was not achieved in the studied cases. However, photocatalysis using TiO2/solar light was shown to be quantitatively efficient in the destruction of the total coliforms in water...