Desenvolvimento de espumas vítreas para aplicação como fotocatalisador de corante têxtil.
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Data de Publicação: | 2022 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UEPG |
Texto Completo: | http://tede2.uepg.br/jspui/handle/prefix/3713 |
Resumo: | A disposição final de resíduos sólidos adquire cada vez mais importância, seja pelo apelo ambiental ou pelo econômico e, dentre estes materiais, destacam-se o vidro e as pilhas. Neste trabalho utilizaram-se resíduos de vidro plano e de pilhas alcalinas exauridas, como matérias primas na produção de espumas vítreas, visando sua utilização na degradação de corantes têxteis por meio de Processos Oxidativos Avançados (POAs). As amostras obtidas foram caracterizadas por microscopia eletrônica de varredura por efeito de campo (MEV-FEG) e difratometria de raios X (DRX). Foram também determinadas a expansão volumétrica, porosidade e densidade aparente. As amostras de espumas vítreas, contendo o material obtido a partir do cátodo das pilhas alcalinas exauridas apresentaram poros fechados, com porosidade aparente em torno de 60% e densidade de 0,5 g cm-3 . Os ensaios de adsorção e eficiência de degradação foram realizados utilizando como molécula alvo o corante azul de metileno, e a eficiência foi quantificada por meio de espectrofotometria na região do visível (UV-Vis). Os ensaios de adsorção utilizando as espumas vítreas, com a presença tanto do material contido no ânodo como no cátodo da pilha, apontaram uma remoção de cerca de 10% do corante e eficiência de degradação de até 95%, após 3 horas de exposição à uma lâmpada do tipo LED com potência de 15W. O planejamento experimental realizado mostrou que, com os parâmetros estabelecidos, não há efeito significativo para a potência da lâmpada utilizada e nem para o pH da solução, o que possibilita a utilização de lâmpadas de menores potências e não é necessária a mudança de pH, somente a presença de H2O2. Estes resultados indicam a viabilidade da utilização destes resíduos na obtenção e utilização de espumas vítreas para fotocatálise |
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Desenvolvimento de espumas vítreas para aplicação como fotocatalisador de corante têxtil. 2022. Dissertação (Mestrado em Química) - Universidade Estadual de Ponta Grossa. Ponta Grossa. 2022.http://tede2.uepg.br/jspui/handle/prefix/3713A disposição final de resíduos sólidos adquire cada vez mais importância, seja pelo apelo ambiental ou pelo econômico e, dentre estes materiais, destacam-se o vidro e as pilhas. Neste trabalho utilizaram-se resíduos de vidro plano e de pilhas alcalinas exauridas, como matérias primas na produção de espumas vítreas, visando sua utilização na degradação de corantes têxteis por meio de Processos Oxidativos Avançados (POAs). As amostras obtidas foram caracterizadas por microscopia eletrônica de varredura por efeito de campo (MEV-FEG) e difratometria de raios X (DRX). Foram também determinadas a expansão volumétrica, porosidade e densidade aparente. As amostras de espumas vítreas, contendo o material obtido a partir do cátodo das pilhas alcalinas exauridas apresentaram poros fechados, com porosidade aparente em torno de 60% e densidade de 0,5 g cm-3 . Os ensaios de adsorção e eficiência de degradação foram realizados utilizando como molécula alvo o corante azul de metileno, e a eficiência foi quantificada por meio de espectrofotometria na região do visível (UV-Vis). Os ensaios de adsorção utilizando as espumas vítreas, com a presença tanto do material contido no ânodo como no cátodo da pilha, apontaram uma remoção de cerca de 10% do corante e eficiência de degradação de até 95%, após 3 horas de exposição à uma lâmpada do tipo LED com potência de 15W. O planejamento experimental realizado mostrou que, com os parâmetros estabelecidos, não há efeito significativo para a potência da lâmpada utilizada e nem para o pH da solução, o que possibilita a utilização de lâmpadas de menores potências e não é necessária a mudança de pH, somente a presença de H2O2. Estes resultados indicam a viabilidade da utilização destes resíduos na obtenção e utilização de espumas vítreas para fotocatáliseThe final disposal of solid waste has gained more and more importance, whether due to the environmental and/or economic appeal, among these materials, glass and batteries stand out. In this work, waste of flat glass and spent alkaline batteries were used as raw materials in the production of foam glass, aiming at their use in the degradation of textile dyes through Advanced Oxidative Processes (AOPs). The foam glass obtained were characterized by field emission scanning electron microscopy (SEM-FEG), X-ray diffractometry (XRD), volumetric expansion, apparent porosity and density, diffuse reflectance, adsorption and degradation efficiency were calculated using as target molecule the methylene blue dye, quantified by spectrophotometry in the visible region (UV-Vis). The XRD results of the anode and cathode of spent batteries demonstrated components and the presence of the phases of compounds that can act as foaming agents in obtaining foam glass, highlighting the environmental character of this work, since these residues can replace commercial foaming agents. The physical analysis of the batteries showed densities that ranged from 0.4 g cm-3 to 0.8 g cm-3 of the samples obtained with alkaline batteries, in addition to an apparent porosity of up to 64%. The adsorption tests using the foam glass with the presence of both the anode and cathode of the batteries showed a removal of about 10% of the dye and showed a degradation efficiency of up to 95%, after 3 hours of exposure to a LED lamp with 15W power. The DOE showed that, with the parameters established, there is no significant effect on the power of the lamp used, nor on the pH of the solution, which allows the use of lamps of lower power and the use of their pH without alteration, only being the presence of H2O2 is required. These results indicate the viability of using residues to obtain and use foam glass for photocatalysis.Submitted by arlindo kohlrausch (ajfk@uepg.br) on 2022-09-20T16:21:54Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Gustavo Menim Cruz.pdf: 4940771 bytes, checksum: 95c7d3a1a194083fb67963352a08ef31 (MD5)Made available in DSpace on 2022-09-20T16:21:54Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Gustavo Menim Cruz.pdf: 4940771 bytes, checksum: 95c7d3a1a194083fb67963352a08ef31 (MD5) Previous issue date: 2022-02-17porUniversidade Estadual de Ponta GrossaPrograma de Pós-Graduação em QuímicaUEPGBrasilDepartamento de QuímicaAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICAreciclagemprocessos oxidativos avançadoscerâmica celularcatalisador heterogêneorecyclingadvanced oxidative processescellular ceramicsheterogeneous catalystDesenvolvimento de espumas vítreas para aplicação como fotocatalisador de corante têxtil.info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UEPGinstname:Universidade Estadual de Ponta Grossa (UEPG)instacron:UEPGLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81866http://tede2.uepg.br/jspui/bitstream/prefix/3713/3/license.txt43cd690d6a359e86c1fe3d5b7cba0c9bMD53CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8811http://tede2.uepg.br/jspui/bitstream/prefix/3713/2/license_rdfe39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34MD52ORIGINALGustavo Menim Cruz.pdfGustavo Menim Cruz.pdfapplication/pdf4940771http://tede2.uepg.br/jspui/bitstream/prefix/3713/1/Gustavo%20Menim%20Cruz.pdf95c7d3a1a194083fb67963352a08ef31MD51prefix/37132022-09-20 13:21:54.69oai:tede2.uepg.br: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 Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://tede2.uepg.br/jspui/PUBhttp://tede2.uepg.br/oai/requestbicen@uepg.br||mv_fidelis@yahoo.com.bropendoar:2022-09-20T16:21:54Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UEPG - Universidade Estadual de Ponta Grossa (UEPG)false |
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Antunes, Sandra Regina Masetto Brackmann, Rodrigo Lindino, Cleber Antônio |
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CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA reciclagem processos oxidativos avançados cerâmica celular catalisador heterogêneo recycling advanced oxidative processes cellular ceramics heterogeneous catalyst |
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reciclagem processos oxidativos avançados cerâmica celular catalisador heterogêneo recycling advanced oxidative processes cellular ceramics heterogeneous catalyst |
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A disposição final de resíduos sólidos adquire cada vez mais importância, seja pelo apelo ambiental ou pelo econômico e, dentre estes materiais, destacam-se o vidro e as pilhas. Neste trabalho utilizaram-se resíduos de vidro plano e de pilhas alcalinas exauridas, como matérias primas na produção de espumas vítreas, visando sua utilização na degradação de corantes têxteis por meio de Processos Oxidativos Avançados (POAs). As amostras obtidas foram caracterizadas por microscopia eletrônica de varredura por efeito de campo (MEV-FEG) e difratometria de raios X (DRX). Foram também determinadas a expansão volumétrica, porosidade e densidade aparente. As amostras de espumas vítreas, contendo o material obtido a partir do cátodo das pilhas alcalinas exauridas apresentaram poros fechados, com porosidade aparente em torno de 60% e densidade de 0,5 g cm-3 . Os ensaios de adsorção e eficiência de degradação foram realizados utilizando como molécula alvo o corante azul de metileno, e a eficiência foi quantificada por meio de espectrofotometria na região do visível (UV-Vis). Os ensaios de adsorção utilizando as espumas vítreas, com a presença tanto do material contido no ânodo como no cátodo da pilha, apontaram uma remoção de cerca de 10% do corante e eficiência de degradação de até 95%, após 3 horas de exposição à uma lâmpada do tipo LED com potência de 15W. O planejamento experimental realizado mostrou que, com os parâmetros estabelecidos, não há efeito significativo para a potência da lâmpada utilizada e nem para o pH da solução, o que possibilita a utilização de lâmpadas de menores potências e não é necessária a mudança de pH, somente a presença de H2O2. Estes resultados indicam a viabilidade da utilização destes resíduos na obtenção e utilização de espumas vítreas para fotocatálise |
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2022 |
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CRUZ, Gustavo Menim. Desenvolvimento de espumas vítreas para aplicação como fotocatalisador de corante têxtil. 2022. Dissertação (Mestrado em Química) - Universidade Estadual de Ponta Grossa. Ponta Grossa. 2022. |
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