Mestrado em Engenharia Química

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Navegando Mestrado em Engenharia Química por Orientador(a) "Mac Leod, Tatiana Cristina De Oliveira"

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    ItemAcesso aberto (Open Access)
    Degradação de contaminantes orgânicos em água usando catalisadores de ferro obtidos da indústria de mineração
    (Universidade Federal de Alfenas, 2018-02-08) Augusto, Thiago De Melo; Mac Leod, Tatiana Cristina De Oliveira; Pereira, Cynthia Lopes Martins; Morales, Sergio Andres Villalba
    O presente trabalho teve como objetivo principal avaliar a eficiência catalítica de amostras de minério de ferro na remoção dos corantes azul de metileno (AM) e rodamina B (RhB), além do fármaco paracetamol (PRC), por meio de reações do tipo Fenton heterogêneo. No capítulo 1, amostras coletadas em diferentes pontos na mina (alimentação, concentrado e rejeito (A, C e R)) foram caracterizadas por DRX, FTIR, Fisissorção de N2, análise química e TPR. As principais fases minerais presentes nas amostras são: hematita, magnetita, maghemita, goethita, quartzo e o teor de Fe difere de acordo com o ponto de coleta na planta mineradora. Os ensaios de degradação da RhB foram otimizados avaliando-se o pH do meio, quantidade de catalisador e oxidante, adição de promotores ácidos, bem como o estudo com sequestradores de radicais para avaliar o mecanismo de reação. Em pH 3,0 e 9,0 foram observadas as maiores taxas de remoção e a adição de ácido fórmico (HFor) favoreceu termodinamicamente a degradação por geração de radicais hidroxila. A maior remoção do corante (85%) foi obtida após 75 min de reação usando 50 mg de catalisador R, 0,1 mL de H2O2 e o mecanismo de reação ocorre por via radicalar. A remoção do AM apresentou valores inferiores (33%) na ausência de HFor e os catalisadores apresentaram potencial de oxidação do PRC usando H2O2 (66% de remoção para R). No segundo capítulo, a amostra do rejeito (R) foi modificada por tratamento térmico em atmosfera de metano (R-CH4) e na formação de um compósito (R-PET) por impregnação do R com um resíduo de PET em pó, seguido de tratamento térmico em atmosfera de N2. As amostras foram caracterizadas através das técnicas citadas no capítulo 1, além de TGA e espectroscopia de Mössbauer (EM). Os testes catalíticos foram realizados para avaliar a oxidação dos compostos AM, RhB e PRC e as amostras modificadas apresentaram maior remoção de contaminante que o rejeito, o que pode ser atribuído à formação de novas fases minerais contendo íons Fe+2, espécies mais ativas no processo tipo Fenton.
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    ItemAcesso aberto (Open Access)
    Desenvolvimento de membranas microporosas com compósitos poliméricos de PVC, PEG e fibras vegetais
    (Universidade Federal de Alfenas, 2017-04-27) Moura, Pedro Emanuel Vieira; Mac Leod, Tatiana Cristina De Oliveira; Ciufi, Kátia Jorge; Giraldi, Tânia Regina
    As fibras naturais apresentam boas propriedades mecânicas e adsortivas, considerável biodegradabilidade, baixo custo, e provêm de recursos renováveis. Por outro lado, a incompatibilidade entre fibras naturais que possuem caráter hidrofílico e materiais poliméricos hidrofóbicos gera uma fraca interface fibra/polímero, podendo ocorrer laminação do material. Portanto, o preparo desses materiais compósitos permanece um desafio. Neste trabalho foram sintetizadas membranas semipermeáveis, com matriz de policloreto de vinila (PVC) e a matriz combinada de policloreto de vinila (PVC) e o polietileno glicol (PEG), com reforço de fibras vegetais - bucha vegetal, cana de açúcar, coco e pequi - in natura e tratadas quimicamente. As fibras vegetais passaram por três tratamentos diferentes: mercerização ou alcalinização por hidróxido de sódio a 5% (m/m), acetilação e tratamento por permanganato de potássio a 0,5 % (m/m). A caracterização dos compósitos e dos precursores foi realizada por espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), análises térmicas (TG-DTG-DSC), microscopia eletrônica de varredura e energia dispersiva de raio-X (MEV/EDS), dureza e difração de raio-X (DRX). Os estudos de permeabilidade envolveram ensaios de intumescimento de água, adsorção de corante rodamina B em batelada e microfiltração de soluções de corante, visando aplicação no tratamento de efluentes. A inserção de fibras vegetais nas membranas poliméricas provocou uma diminuição da estabilidade térmica e decréscimo nos ensaios de dureza Shore D, principalmente nas membranas microporosas com matriz de PVC- PEG. Além disso, as fibras conferem às membranas de PVC e PVC-PEG, um aumento significativo na capacidade adsortiva, variando de 8% a 98% dependendo do tipo de fibra, tratamento químico e da matriz polimérica. As membranas preparadas com as fibras de cana e coco foram as mais eficientes na adsorção do corante. Em relação aos tratamentos químicos, observou-se alteração na morfologia das fibras, tornando-as mais rugosas e promovendo uma maior afinidade e coesão na interface polímero-fibra.