Síntese de nanopartículas de sulfato ferroso a partir da biotransformação de rejeitos da mineração de carvão

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Machado, Morgana de Medeiros
Data de Publicação: 2018
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFSC
Texto Completo: https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/189937
Resumo: Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, Florianópolis, 2018.
id UFSC_1c84ac68b7d717f9d007b8a3b8d02c5a
oai_identifier_str oai:repositorio.ufsc.br:123456789/189937
network_acronym_str UFSC
network_name_str Repositório Institucional da UFSC
repository_id_str 2373
spelling Síntese de nanopartículas de sulfato ferroso a partir da biotransformação de rejeitos da mineração de carvãoEngenharia de materiaisBiossinteseResíduosNanopartículasSulfato ferrosoCarvãoDissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, Florianópolis, 2018.A geração de energia a partir do carvão mineral, incluindo sua exploração e beneficiamento, causa sérios danos aos recursos hídricos, solo e relevo das áreas próximas. Devido à grande quantidade de compostos de enxofre e metais pesados, os resíduos da mineração constituem um dos principais propulsores da poluição gerada pelo processo. Para contribuir com o tratamento desses resíduos, alguns processos físico-químicos vêm sendo utilizados. Entretanto, esses processos não usam meios ambientalmente amigáveis e, normalmente seus produtos gerados possuem baixo valor agregado. Os bioprocessos, como a biomineração e a biossíntese, vêm surgindo como alternativa aos processos tradicionais no sentido de ser ecologicamente amigáveis e de resultarem em produtos de aplicabilidade mais refinada e alto valor agregado. Neste trabalho, foi usada a bactéria Rhodococcus erythropolis ATCC 4277 para desenvolver um processo de biossíntese de nanopartículas de sulfato ferroso a partir de resíduos piritosos da indústria carbonífera. Ensaios como Difração de Raios-X (DRX), Espectroscopia Mossbauer (EM), Microscopia eletrônica de transmissão (MET), entre outros, utilizando o resíduo piritoso como precursor comprovaram a capacidade de biossíntese de nanopartículas pelo R. erythropolis ATCC 4277, dando origem a partículas de tamanho inferiores a 100 nm. As condições de bioprocesso que culminaram em menores tamanhos de partícula foram para uma concentração normalizada de biomassa de 0,5 (? = 600 nm), 2,5% (m/m) de resíduo piritoso e uma agitação de 150 rpm durante um total de 72 h. Nesse caso, as nanopartículas formadas foram compostas por sulfato ferroso. Isso indica que essa cepa tem potencial para ser utilizada em processos ambientalmente amigáveis de tratamento de resíduos provenientes da indústria carbonífera, podendo resultar em um avanço importante para esse setor.Abstract : Coal is one of the main inputs for energy generation, but its exploration and processing cause serious damage to water resources, soil and landforms of neighboring areas. One of the main pollution drivers is the presence of sulfur-rich compounds and heavy metals in coal mining wastes. Physical-chemical processes have been employed to treat such wastes that, however, do not use environmentally friendly means and, in general, end up generating low value products. Bioprocesses, such as biomineration and biosynthesis, have emerged as an alternative to traditional processes in the sense of being ecologically friendly and result in products of more refined applicability and high added value. In this work, the bacterium Rhodococcus erythropolis ATCC 4277 was chosen to develop a biosynthesis process of iron nanoparticles from the pyrite residues of the coal industry. Tests such X-ray diffraction (XRD), Mossbauer Spectroscopy (ME), Transmission Electron Microscopy (TEM), among others, using pyrite residue as a precursor demonstrated the ability of biosynthesis of nanoparticles by R. erythropolis ATCC 4277 to produce particles smaller than 100 nm. The bioprocess conditions leading to smaller particle sizes were at a standard biomass concentration of 0.5 (? = 600 nm), 2.5% (w/w) pyrite residue and a stirring of 150 rpm for a total of 72 h. In this case, the nanoparticles formed were composed of ferrous sulfate. This indicates that this strain has potential to be used in environmentally friendly waste treatment processes from the coal industry, which could result in an important advance for this sector.Hotza, DachamirMaass, DanielleUniversidade Federal de Santa CatarinaMachado, Morgana de Medeiros2018-09-15T04:46:28Z2018-09-15T04:46:28Z2018info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesis77 p.| il., gráfs., tabs.application/pdf354107https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/189937porreponame:Repositório Institucional da UFSCinstname:Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)instacron:UFSCinfo:eu-repo/semantics/openAccess2018-09-15T04:46:29Zoai:repositorio.ufsc.br:123456789/189937Repositório InstitucionalPUBhttp://150.162.242.35/oai/requestopendoar:23732018-09-15T04:46:29Repositório Institucional da UFSC - Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)false
dc.title.none.fl_str_mv Síntese de nanopartículas de sulfato ferroso a partir da biotransformação de rejeitos da mineração de carvão
title Síntese de nanopartículas de sulfato ferroso a partir da biotransformação de rejeitos da mineração de carvão
spellingShingle Síntese de nanopartículas de sulfato ferroso a partir da biotransformação de rejeitos da mineração de carvão
Machado, Morgana de Medeiros
Engenharia de materiais
Biossintese
Resíduos
Nanopartículas
Sulfato ferroso
Carvão
title_short Síntese de nanopartículas de sulfato ferroso a partir da biotransformação de rejeitos da mineração de carvão
title_full Síntese de nanopartículas de sulfato ferroso a partir da biotransformação de rejeitos da mineração de carvão
title_fullStr Síntese de nanopartículas de sulfato ferroso a partir da biotransformação de rejeitos da mineração de carvão
title_full_unstemmed Síntese de nanopartículas de sulfato ferroso a partir da biotransformação de rejeitos da mineração de carvão
title_sort Síntese de nanopartículas de sulfato ferroso a partir da biotransformação de rejeitos da mineração de carvão
author Machado, Morgana de Medeiros
author_facet Machado, Morgana de Medeiros
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Hotza, Dachamir
Maass, Danielle
Universidade Federal de Santa Catarina
dc.contributor.author.fl_str_mv Machado, Morgana de Medeiros
dc.subject.por.fl_str_mv Engenharia de materiais
Biossintese
Resíduos
Nanopartículas
Sulfato ferroso
Carvão
topic Engenharia de materiais
Biossintese
Resíduos
Nanopartículas
Sulfato ferroso
Carvão
description Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, Florianópolis, 2018.
publishDate 2018
dc.date.none.fl_str_mv 2018-09-15T04:46:28Z
2018-09-15T04:46:28Z
2018
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv 354107
https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/189937
identifier_str_mv 354107
url https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/189937
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv 77 p.| il., gráfs., tabs.
application/pdf
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFSC
instname:Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)
instacron:UFSC
instname_str Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)
instacron_str UFSC
institution UFSC
reponame_str Repositório Institucional da UFSC
collection Repositório Institucional da UFSC
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFSC - Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1808652273543282688