Navegando por Palavras-chave "Remediação ambiental"
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- ItemAcesso aberto (Open Access)Fotodegradação de corante orgânico em meio aquoso por fotocatálise plasmônica com uso de nanopartículas de Ag e TiO2(Universidade Federal de São Paulo, 2022-06-03) Helene, Gustavo [UNIFESP]; Pellosi, Diogo Silva [UNIFESP]; http://lattes.cnpq.br/4319283598735971; http://lattes.cnpq.br/4531874999654499Os processos industriais levam a uma grande contaminação de água para reuso e descarte. Os atuais tratamentos fotocatalíticos normalmente baseados em óxidos metálicos como o dióxido de titânio - TiO2 são pouco eficientes, além de absorverem luz apenas na região UV do espectro eletromagnético, o que torna o processo economicamente ineficiente. A fim de melhorar suas propriedades eletrônicas, propomos aqui funcionalizar o TiO2 com nanopartículas de prata (AgNP). A AgNP apresenta forte absorção de luz na faixa do visível, a qual depende de seu tamanho e morfologia, e sua superfície favorece processos foto/eletroquímicos na superfície do TiO2. Assim, AgNPs de diferentes tamanhos e formas (esferas, prismas e bastonetes) foram sintetizadas em água e então depositadas na superfície do TiO2 usando 3-MPA como agente de ligação. Os nanohíbridos TiO2/AgNP possuem a vantagem de apresentar elevada absorção de luz nas regiões UV e visível do espectro, serem pouco solúveis em água (catálise heterogênea) e apresentam uma lenta recombinação elétron/lacunas, aumentando a eficácia fotocatalítica. Estes foram caracterizados através de espectrofotometria UV-Vis, Difração de Raio X (DRX), Microscopia eletrônica de transmissão (MET), Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR), Reflectância Difusa e Fotoluminescência (FL). A relação entre otimização estrutural do nanohíbrido TiO2/AgNP e seu poder fotocatalítico foi uma questão norteadora deste trabalho. A fotocatálise foi realizada com uma lâmpada policromática de Hg (emissão UV-Vis) para a degradação do corante alaranjado de metila (MO) como modelo de poluentes orgânicos persistente em água. A descrição da cinética da fotodegradação pelo mecanismo cinético de pseudo-primeira ordem Langmuir-Hinshelwood mostrou que nanohíbridos TiO2/AgNP são significativamente mais eficientes que o TiO2 puro e que tanto tamanho quanto morfologia da AgNP são importantes na degradação do corante em água. Para TiO2/AgNP esféricas, quanto menor a AgNP, maior a eficiência fotocatalítica. Já as amostras TiO2/AgNP prisma e bastonetes se mostraram ainda mais eficientes que as esferas, por conta de um mecanismo de geração de elétrons quentes nas suas estruturas. Desta forma, demonstra-se que a adsorção de AgNPs anisotrópicas é uma forma eficiente de melhorar as propriedades fotocatalíticas do TiO2 e que o design racional e controle sobre a morfologia das AgNP é um caminho para a melhor otimização do processo.
- ItemAcesso aberto (Open Access)Impacto da oxidação química por persulfato em solo tropical: avaliação em sistemas de transporte 1-D(Universidade Federal de São Paulo, 2017-11-23) Favero, Mariana [UNIFESP]; Freitas, Juliana Gardenalli de [UNIFESP]; Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP)Recently in situ chemical oxidation (ISCO) has been a remedy of choice for sites contaminated with organic compounds. However, the impact of the chemical oxidant on soil properties and, therefore, on solute transport and remediation efficiency still lacks understanding. Thus, this work sought to evaluate the changes in soil physical properties of an Oxisol resulting from potassium persulfate oxidation. One-dimensional laboratory experiments were performed using saturated undisturbed columns. The injection of persulfate was carried out in two Oxisol columns and two another columns were used as acid and water controls, respectively. Transport parameters (longitudinal dispersity and retardation factor) and the effective porosity were obtained by fitting the breakthrough curves with an analytical solution for one-dimensional transport. During oxidation, hydraulic conductivity was monitored and pH, Eh, persulfate concentration, Al (III), Fe (II) and total iron concentration were measured. Phenol was chosen as a reactive tracer and had its retardation and decay determined before and after oxidation. Micromorphological analyses were conducted on impregnated soil blocks from control and oxidized systems as a tool of soil structure changes determination. Effective porosity did not show a significant variation after oxidation for both soil columns. Hydraulic conductivity increased on both soil columns during the first 100 h of persulfate injection. Concurrent with the breakthrough of persulfate, the pH decreased (until 3,0-3,5) and a progressive release of Al (III) was observed. Sulfuric acid injection resulted in Al (III) release eight times higher than that in oxidized columns. Water injection decreased hydraulic conductivity about one order of magnitude. Phenol mass was adsorbed in all undisturbed columns, probably due to phenol interaction with coal in Oxisol. Micromorphological analysis showed that persulfate produced alterations in poroids types distribution, which affects soil permeability and solute dispersivity. It was verified that persulfate promotes significant changes in Oxisol physical properties, which can result in transport alterations of solutes, as contaminants or remediation solutions.
- ItemAcesso aberto (Open Access)Síntese e aplicação de nanopartículas funcionalizadas para a remoção de óleos em meio aquoso(Universidade Federal de São Paulo, 2019) Fernandes, Yasmin Luz [UNIFESP]; Ferreira, Paula Silvia Haddad [UNIFESP]; Araújo, Geórgia Christina Labuto [UNIFESP]; http://lattes.cnpq.br/4933252636705546; http://lattes.cnpq.br/8472122310617187; http://lattes.cnpq.br/2894104969461164O presente trabalho consistiu em sintetizar nanopartículas de ferro do tipo magnetita (Fe3O4) pelo método de coprecipitação, funcionalizá-las com ligantes hidrofóbicos (ácido oleico ou ácido palmítico) para em seguida trocar parcialmente por ligantes hidrofílicos (ácido mercaptosuccínico e cisteína) com o objetivo de conseguir nanomateriais com um núcleo magnético e uma superfície parcialmente hidrofóbica e hidrofílica em 3 diferentes proporções em massa (material funcionalizado com ligante hidrofóbico: ligante hidrofílico) 1:2, 1:3 e 1:4. Os materiais sintetizados foram caracterizados estruturalmente por espectrofotometria de absorção da região do infravermelho- Fourier transform infrared spectroscopy- (FTIR) para determinar os grupos funcionais presentes, quantificação de grupamentos tióis por titulação com 5,5’ditiobis-(2-ácido nitrobenzoico (DTNB) para quantificar os grupos –SH e confirmar o grupo funcional observado em FTIR; difração de raios X para identificar a estrutura cristalina pertencente da magnetita. Foram realizadas curvas magnéticasSuperconducting quantum interference device – (SQUID) para identificar a propriedade de superparamagnetismo presente em nanopartículas de magnetita. Finalmente, para caracterização morfológica, foram realizadas microscopia eletrônica transmissãoTransmission electron microscopy-(TEM) para identificar a morfologia dos materiais sintetizados. Os nanomateriais hidrofóbicos (NPAO e NPAP) foram utilizados para retirada de óleo API 45,4 superficial em água deionizada e apenas NPAO foi utilizado para retirada de óleo superficial em água do mar, possibilitando retiradas de até 32% de óleo após a liofilização e retirada de toda água do sistema. Foi realizado um estudo de estabilidade de emulsões artificiais de óleo/água em diferentes concentrações e utilizando um turbidímetro foi possível verificar emulsões com até 40 minutos de estabilidade sem a necessidade de inserir um agente externo (dispersantes e surfactantes). Tal estudo foi necessário para possibilitar os testes de retiradas do óleo API 45,4 em emulsão óleo/água. Testes adicionais de retirada de óleo de motor e óleo de soja em superfície de água foram realizados obtendo retiradas de até 39,4% de óleo através dos materiais de superfícies hidrofóbicas NPAO e NPAP.