Degradação electroquímica de corantes e aminas aromáticas
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2008 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) |
Texto Completo: | http://hdl.handle.net/10400.6/2847 |
Resumo: | O objectivo deste trabalho consistiu em estudar a mineralização de 7 corantes azo e de 3 aminas aromáticas. Em simultâneo, estudou-se o tipo de influência que o número de ligações azo e de anéis benzénicos e naftalénicos e o tipo de substituintes podem ter na eficiência de combustão dos corantes, bem como a influência do tipo de substituintes na velocidade de electrodegradação das aminas. Os ensaios de electrodegradação foram realizados em modo galvanostático, numa célula electroquímica com fluxo ascendente e recirculação total, usando como ânodo um eléctrodo de diamante dopado com boro. Nas amostras recolhidas ao longo dos ensaios foram efectuadas análises à carência química de oxigénio (CQO) e ao carbono orgânico total (TOC), bem como análises de espectrofotometria de UV-Visível. Nos ensaios de 6 h efectuados no estudo dos corantes obtiveram-se remoções de CQO e de TOC compreendidas entre, respectivamente, 84-99% e 74-83%. Para estes ensaios, foram também determinados os coeficientes de transferência de massa médios, a densidade de corrente constante, em condições de controlo difusivo, tendo-se obtido valores muito diferentes para os vários corantes estudados. Com a variação de TOC em função CQO determinaram-se as eficiências de combustão, tendo-se verificado que o número de anéis naftalénicos, e também de anéis benzénicos, fazem aumentar a eficiência de combustão, enquanto que o número de ligações azo e o tipo dos grupos hidrofílicos substituintes têm um papel menos importante. No estudo realizado com as aminas aromáticas, observaram-se remoções de CQO entre 88 e 99% e de TOC entre 75 e 86%. As remoções de absorvência foram superiores, tendo-se obtido, em alguns casos, valores de 100%. Em relação à influência dos grupos substituintes, verificou-se que a introdução de grupos metoxi ou amino reduzem a velocidade de degradação, enquanto que a introdução de grupos hidroxi tem um efeito positivo na velocidade de oxidação electroquímica. |
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Degradação electroquímica de corantes e aminas aromáticasCorantes azo - Impacto ambientalCorantes - Degradação electroquímicaO objectivo deste trabalho consistiu em estudar a mineralização de 7 corantes azo e de 3 aminas aromáticas. Em simultâneo, estudou-se o tipo de influência que o número de ligações azo e de anéis benzénicos e naftalénicos e o tipo de substituintes podem ter na eficiência de combustão dos corantes, bem como a influência do tipo de substituintes na velocidade de electrodegradação das aminas. Os ensaios de electrodegradação foram realizados em modo galvanostático, numa célula electroquímica com fluxo ascendente e recirculação total, usando como ânodo um eléctrodo de diamante dopado com boro. Nas amostras recolhidas ao longo dos ensaios foram efectuadas análises à carência química de oxigénio (CQO) e ao carbono orgânico total (TOC), bem como análises de espectrofotometria de UV-Visível. Nos ensaios de 6 h efectuados no estudo dos corantes obtiveram-se remoções de CQO e de TOC compreendidas entre, respectivamente, 84-99% e 74-83%. Para estes ensaios, foram também determinados os coeficientes de transferência de massa médios, a densidade de corrente constante, em condições de controlo difusivo, tendo-se obtido valores muito diferentes para os vários corantes estudados. Com a variação de TOC em função CQO determinaram-se as eficiências de combustão, tendo-se verificado que o número de anéis naftalénicos, e também de anéis benzénicos, fazem aumentar a eficiência de combustão, enquanto que o número de ligações azo e o tipo dos grupos hidrofílicos substituintes têm um papel menos importante. No estudo realizado com as aminas aromáticas, observaram-se remoções de CQO entre 88 e 99% e de TOC entre 75 e 86%. As remoções de absorvência foram superiores, tendo-se obtido, em alguns casos, valores de 100%. Em relação à influência dos grupos substituintes, verificou-se que a introdução de grupos metoxi ou amino reduzem a velocidade de degradação, enquanto que a introdução de grupos hidroxi tem um efeito positivo na velocidade de oxidação electroquímica.This work has three main objectives: to investigate the extent of mineralization in the electrochemical degradation of seven azo dyes and three aromatic amines; to draw some conclusions about the effects of the number of azo bonds and benzenic or naphthalenic rings and type of hydrophilic groups of the dye molecule on the combustion efficiencies, ηC, of the dyes; and to study the influence of some substituent groups on the rate of electrodegradation of the amines. The electrochemical experiments were performed in an electrochemical up-flow cell, with complete recirculation, in which the anode was a boron doped diamond electrode. Samples were collected at pre-selected times and the degradation assays were followed by chemical oxygen demand (COD) and total organic carbon (TOC) tests and UV-VIS spectrophotometry. For the 6 h tests performed with the dyes, very high removals of COD (between 84 and 99%) and TOC (varying from 74 to 83%) were obtained and medium mass transfer coefficients, kd, were determined for the various dyes, at constant current density, in conditions that ensure the existence of diffusive control. The results show that kd significantly varies among the tested dyes. ηC values were also determined for the different dyes, from TOC vs COD plots. The results obtained in the electrodegradation of the dyes suggest that mainly naphthalenic, and also benzenic groups, may have a positive effect on this efficiency, but the number of azo bonds and hydrophilic groups play a minor role. For the study performed with the amines, removals of COD between 88 and 99% and TOC varying from 75 to 86% were obtained. Absorbance removals were higher and, in some cases, up to 100%. Regarding the influence of substituent groups, it was observed that the introduction of a metoxi or an extra amino group reduces the rate of COD removal, whereas the introduction of hydroxyl groups increases the rate of electro-oxidation.Pacheco, Maria José AlvelosuBibliorumSantos, Viviana Marisa Capote dos2015-01-05T21:10:44Z200820082008-01-01T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10400.6/2847porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2023-12-15T09:39:03Zoai:ubibliorum.ubi.pt:10400.6/2847Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-20T00:44:26.533660Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse |
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