Degradação de etilbenzeno por fotocatálise heterogênea associada com ozônio (TiO2/UV/O3) : avaliação de diferentes percentuais de recobrimento catalítico em um reator em fase gasosa

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Saldanha, Larissa Albuquerque Silva, 1995-
Data de Publicação: 2020
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1639364
Resumo: Orientador: Edson Tomaz
id UNICAMP-30_4c67f140c4dfa6cb8c3dd673ae34692f
oai_identifier_str oai::1129414
network_acronym_str UNICAMP-30
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
repository_id_str
spelling Degradação de etilbenzeno por fotocatálise heterogênea associada com ozônio (TiO2/UV/O3) : avaliação de diferentes percentuais de recobrimento catalítico em um reator em fase gasosaEthylbezene degradation by heterogeneous photocatalysis associated with ozone (TiO2/UV/O3) : evaluation of different catalytic coating area percentages in a gas-phase reactorProcesso oxidativo avançadoFotocatálise heterogêneaOzônioBTEXCompostos orgânicos voláteisAdvanced oxidative processes (POA)Heterogeneous photocatalysisOzoneBTEXVolatile organic compounds (VOC)Orientador: Edson TomazDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia QuímicaResumo: Os efeitos adversos causados aos ecossistemas e à saúde da população, em decorrência das crescentes emissões de compostos orgânicos voláteis (COVs) ao longo dos anos, têm despertado interesse em diversas áreas pelo estudo e aprimoramento de técnicas que atuem no controle de emissão e na degradação destes compostos. Nesse contexto, um mecanismo amplamente estudado é o da fotocatálise heterogênea, apresentando vantagens frente a outros métodos por ser um meio rápido de degradação que opera a pressão atmosférica e temperaturas próximas a ambiente. Entretanto, principalmente quando compostos orgânicos aromáticos são tratados, problemas como baixos percentuais de conversão e desativação de catalisadores são amplamente enfrentados e, por conseguinte, inviabilizam a aplicação desta técnica em escala industrial. Nesse contexto, a associação da fotocatálise heterogênea com o ozônio surge como alternativa, favorecendo o aumento da eficiência de tais processos fotocatalíticos e evitando a desativação catalítica precoce. Considerando a classe de compostos aromáticos denominada BTEX (benzeno, tolueno, etilbenzeno e xilenos), reconhecidamente poluentes atmosféricos e amplamente utilizados em tintas, vernizes e combustíveis, este trabalho avalia a degradação do etilbenzeno sob fotólise, ozonização fotolítica (UV/O3) e fotocatálise heterogênea associada com ozônio (TiO2/UV/O3). A degradação deste composto somente por fotólise foi considerada desprezível e o sistema TiO2/UV/O3 foi capaz de aumentar o percentual de conversão do etilbenzeno em até 22% quando comparando ao UV/O3. A influência da umidade relativa da corrente de alimentação, da concentração de ozônio, do percentual de recobrimento catalítico do reator e do tempo espacial no percentual de degradação do etilbenzeno foram avaliadas e conversões máximas de 98% foram atingidas. Além disso, no sistema TiO2/UV/O3, as reações de degradação tanto na superfície do catalisador quanto em fase gasosa demonstraram ser relevantes, sendo assim uma condição ótima de 70% de área de recobrimento catalítico foi obtida. A estabilidade do catalisador (TiO2) foi avaliada através de um teste de corrida longa e a conversão do etilbenzeno no sistema TiO2/UV/O3 foi mantida estável durante 50 h contínuas de monitoramento, demonstrando assim que a presença de ozônio foi capaz de retardar a desativação catalítica e pode ser considerada como uma alternativa promissora para a degradação de compostos aromáticos, com potencial para aplicação em maiores escalas. Após as reações fotocatalíticas, análises de caracterização (TGA/DTGA e FTIR) foram realizadas no catalisador e permitiram a identificação dos possíveis compostos adsorvidos na sua superfícieAbstract: The adverse effects caused to ecosystems and population health due to increasing emissions of volatile organic compounds (VOCs) over the years have drawn the attention of several areas by the study and improvement of techniques that act on its emission control and degradation. In this context, a widely studied mechanism is heterogeneous photocatalysis, which features advantages over other technologies because it is a fast degradation method that operates at atmospheric pressure and at temperatures close to ambient temperature. However, especially when aromatic organic compounds are treated, problems such as low conversion and catalyst deactivation are largely faced, therefore turns unfeasible the application of this technique in large scale. In this context, the association between heterogeneous photocatalysis and ozone has emerged as an alternative, enhancing photocatalytic processes efficiency and avoiding early catalytic deactivation. Considering the class of aromatic compounds named as BTEX (benzene, toluene, ethylbenzene and xylenes), remarkably known to be air pollutants and widely used in paints, varnishes and fuels, this work evaluates the ethylbenzene degradation under photolysis, photolytic ozonation (UV/O3) and heterogeneous photocatalysis associated with ozone (TiO2/UV/O3). The degradation of this compound by photolysis only was considered negligible and the TiO2/UV/O3 system was able to increase the ethylbenzene conversion percentage up to 22% when compared to the UV/O3 system. The influence of parameters such as the relative humidity of the feed stream, ozone concentration, percentage of catalytic coating area and space time on ethylbenzene degradation were evaluated and a maximum conversion of 98% was achieved. In addition, in the TiO2/UV/O3 system, degradation reactions at both on the catalyst surface and in the gas bulk demonstrated to be significant, thus an optimum catalytic coating area of 70% was obtained. The catalyst (TiO2) stability was assessed trough a long-time running test and ethylbenzene conversion in the TiO2/UV/O3 system remained stable during 50 h of continuous monitoring, thereby demonstrating that the ozone presence was able to avoid early catalyst deactivation and can be considered as a promising alternative to degrade aromatic compounds with potential to be applied in larger scales. After photocatalytic reactions, the catalyst was submitted to characterization analyzes (TGA/DTGA and FTIR) that allowed the identification of possible compounds adsorbed on its surfaceMestradoEngenharia QuímicaMestra em Engenharia QuímicaCNPQ147855/2018-7[s.n.]Tomaz, Edson, 1963-Guimarães, José RobertoSuppino, Raphael SoeiroUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia QuímicaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia QuímicaUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASSaldanha, Larissa Albuquerque Silva, 1995-20202020-06-26T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdf1 recurso online (105 p.) : il., digital, arquivo PDF.https://hdl.handle.net/20.500.12733/1639364SALDANHA, Larissa Albuquerque Silva. Degradação de etilbenzeno por fotocatálise heterogênea associada com ozônio (TiO2/UV/O3): avaliação de diferentes percentuais de recobrimento catalítico em um reator em fase gasosa. 2020. 1 recurso online (105 p.) Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1639364. Acesso em: 3 set. 2024.https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/1129414Requisitos do sistema: Software para leitura de arquivo em PDFporreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instacron:UNICAMPinfo:eu-repo/semantics/openAccess2021-02-05T14:36:16Zoai::1129414Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttp://repositorio.unicamp.br/oai/tese/oai.aspsbubd@unicamp.bropendoar:2021-02-05T14:36:16Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)false
dc.title.none.fl_str_mv Degradação de etilbenzeno por fotocatálise heterogênea associada com ozônio (TiO2/UV/O3) : avaliação de diferentes percentuais de recobrimento catalítico em um reator em fase gasosa
Ethylbezene degradation by heterogeneous photocatalysis associated with ozone (TiO2/UV/O3) : evaluation of different catalytic coating area percentages in a gas-phase reactor
title Degradação de etilbenzeno por fotocatálise heterogênea associada com ozônio (TiO2/UV/O3) : avaliação de diferentes percentuais de recobrimento catalítico em um reator em fase gasosa
spellingShingle Degradação de etilbenzeno por fotocatálise heterogênea associada com ozônio (TiO2/UV/O3) : avaliação de diferentes percentuais de recobrimento catalítico em um reator em fase gasosa
Saldanha, Larissa Albuquerque Silva, 1995-
Processo oxidativo avançado
Fotocatálise heterogênea
Ozônio
BTEX
Compostos orgânicos voláteis
Advanced oxidative processes (POA)
Heterogeneous photocatalysis
Ozone
BTEX
Volatile organic compounds (VOC)
title_short Degradação de etilbenzeno por fotocatálise heterogênea associada com ozônio (TiO2/UV/O3) : avaliação de diferentes percentuais de recobrimento catalítico em um reator em fase gasosa
title_full Degradação de etilbenzeno por fotocatálise heterogênea associada com ozônio (TiO2/UV/O3) : avaliação de diferentes percentuais de recobrimento catalítico em um reator em fase gasosa
title_fullStr Degradação de etilbenzeno por fotocatálise heterogênea associada com ozônio (TiO2/UV/O3) : avaliação de diferentes percentuais de recobrimento catalítico em um reator em fase gasosa
title_full_unstemmed Degradação de etilbenzeno por fotocatálise heterogênea associada com ozônio (TiO2/UV/O3) : avaliação de diferentes percentuais de recobrimento catalítico em um reator em fase gasosa
title_sort Degradação de etilbenzeno por fotocatálise heterogênea associada com ozônio (TiO2/UV/O3) : avaliação de diferentes percentuais de recobrimento catalítico em um reator em fase gasosa
author Saldanha, Larissa Albuquerque Silva, 1995-
author_facet Saldanha, Larissa Albuquerque Silva, 1995-
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Tomaz, Edson, 1963-
Guimarães, José Roberto
Suppino, Raphael Soeiro
Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia Química
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química
UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS
dc.contributor.author.fl_str_mv Saldanha, Larissa Albuquerque Silva, 1995-
dc.subject.por.fl_str_mv Processo oxidativo avançado
Fotocatálise heterogênea
Ozônio
BTEX
Compostos orgânicos voláteis
Advanced oxidative processes (POA)
Heterogeneous photocatalysis
Ozone
BTEX
Volatile organic compounds (VOC)
topic Processo oxidativo avançado
Fotocatálise heterogênea
Ozônio
BTEX
Compostos orgânicos voláteis
Advanced oxidative processes (POA)
Heterogeneous photocatalysis
Ozone
BTEX
Volatile organic compounds (VOC)
description Orientador: Edson Tomaz
publishDate 2020
dc.date.none.fl_str_mv 2020
2020-06-26T00:00:00Z
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 https://hdl.handle.net/20.500.12733/1639364
SALDANHA, Larissa Albuquerque Silva. Degradação de etilbenzeno por fotocatálise heterogênea associada com ozônio (TiO2/UV/O3): avaliação de diferentes percentuais de recobrimento catalítico em um reator em fase gasosa. 2020. 1 recurso online (105 p.) Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1639364. Acesso em: 3 set. 2024.
url https://hdl.handle.net/20.500.12733/1639364
identifier_str_mv SALDANHA, Larissa Albuquerque Silva. Degradação de etilbenzeno por fotocatálise heterogênea associada com ozônio (TiO2/UV/O3): avaliação de diferentes percentuais de recobrimento catalítico em um reator em fase gasosa. 2020. 1 recurso online (105 p.) Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1639364. Acesso em: 3 set. 2024.
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.none.fl_str_mv https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/1129414
Requisitos do sistema: Software para leitura de arquivo em PDF
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
1 recurso online (105 p.) : il., digital, arquivo PDF.
dc.publisher.none.fl_str_mv [s.n.]
publisher.none.fl_str_mv [s.n.]
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
instacron:UNICAMP
instname_str Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
instacron_str UNICAMP
institution UNICAMP
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
repository.mail.fl_str_mv sbubd@unicamp.br
_version_ 1809189163350622208

Registros relacionados