Navegando por Autor "Cunha Filho, Fernando José Vieira da"
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TCC Estudo da degradação de ácido acetilsalicílico em meio aquoso usando processo foto-Fenton(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2017-06-30) Nascimento, Sulliane Andrade Dias do; Silva, Douglas do Nascimento; Fernando José Vieira da Cunha Filho; Cunha Filho, Fernando José Vieira da; Huitle, Carlos Alberto MartinezA presença de poluentes emergentes, entre eles os fármacos, em efluentes e águas superficiais tem recebido atenção especial de pesquisadores e governos em virtude da grande capacidade destes compostos em interagir com organismos vivos e devido aos riscos à saúde humana e aos ecossistemas na Terra. O tratamento de águas contaminadas com estes efluentes requer estudos para determinar a viabilidade técnica e econômica de remediar a situação gerada pelo consumo destes compostos. Este trabalho estuda o processo de degradação de efluente modelo preparado a partir da dissolução de ácido acetilsalicílico em água destilada, com o intuito de avaliar a influência de parâmetros como as concentrações de ferro, peróxido e do próprio contaminante sobre a eficiência de degradação do processo foto-Fenton, que utiliza reagentes de baixo custo e apresenta grande capacidade de degradação de compostos orgânicos em meios homogêneos. Os experimentos foram realizados em reator montado no laboratório do NUPEG, na UFRN e o monitoramento do processo de degradação foi feito através de medidas de carbono orgânico total e análise espectrofotométrica. Os resultados mostram que a influência da concentração do peróxido é a mais acentuada, seguida da influência das concentrações do poluente e do ferro, respectivamente. O planejamento experimental mostra que os maiores percentuais de degradação são encontrados nos níveis máximos de peróxido e poluente e entre os níveis central e máximo de ferro, mostrando a viabilidade técnica do emprego do processo foto-Fenton na degradação de ácido acetilsalicílico (embora não exista legislação para o AAS por ser poluente emergente) em meio aquoso, resultando ainda um efluente final com concentração de ferro em condições de lançamento em corpos d´água, conforme legislação vigente.TCC Estudo Preliminar da eficiência de Mineralização de chorume aplicando Foto-Fenton em reator tubular(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2020-12-21) Cunha, Kaanda Rebeca Marques; Silva, Douglas do Nascimento; Sousa, Magna Angélica dos Santos Bezerra; Cunha Filho, Fernando José Vieira daPor muitos anos no Brasil, os resíduos tinham como destinação final lixões a céu aberto, ocasionando diferentes tipos de contaminação. Contudo com a lei 12.305/2010 a destinação final dos rejeitos é preconizada a aterros sanitários, elencada como a técnica mais viável, socialmente, economicamente e ambientalmente. A excreção dos microrganismos decompositores dos resíduos, nesse sistema, gera um composto complexo e tóxico, chamado chorume. O presente trabalho buscou compreender como está o tratamento do lixiviado no Brasil, estudar a aplicação do processo oxidativo avançado foto-Fenton no lixiviado do Aterro Sanitário da região metropolitana de Natal e avaliar o desempenho fotolítico do reator fotoquímico tubular aplicado no tratamento de efluentes complexos. Para isso foram realizados experimentos de tratamento do chorume, actinometria que determina a quantidade de fótons por segundo absorvidos no experimento e pesquisas qualitativas sobre o assunto. Com a realização dos estudos notou-se que os tratamentos aplicados atualmente no Brasil para o chorume não são eficientes e que há necessidade de novas técnicas de tratamento. Quanto aos experimentos percebeu-se que o foto-Fenton é uma técnica promissora para o tratamento do chorume, com redução de carga orgânica máxima de aproximadamente 45%, porém ainda é precisa ser aprimorada para viabilização da aplicação. Quanto a actinometria, obteve-se a taxa de variação de incidência de fótons Po de 3,02E+18 fótons/s, além de evidenciar que a incidência de fótons é consequência da disposição das lâmpadas e do material usado no reator, sendo o reator estudado uma boa alternativa para democratização de estudos na área.Dissertação Estudo reológico de um fluido de perfuração à base n-parafina, utilizando argila modificada com tensoativo(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2015-08-25) Cunha Filho, Fernando José Vieira da; Barros Neto, Eduardo Lins de; ; http://lattes.cnpq.br/2811639726261017; ; http://lattes.cnpq.br/4321430880866836; Melo, Klismeryane Costa de; ; http://lattes.cnpq.br/4874791052449347; Santanna, Vanessa Cristina; ; http://lattes.cnpq.br/9445575768909084A perfuração de poços de petróleo, uma das etapas da exploração de óleo e gás, é feita ininterruptamente e hoje é capaz de ser realizada em regiões de grande complexidade como nas chamadas águas profundas. Para isto, é de extrema importância a utilização do fluido de perfuração. Dentre os fluidos de perfuração existentes, os fluidos de perfuração à base de óleo são utilizados em situações nas quais se requer maior resistência a temperaturas elevadas, baixa taxa de corrosão, baixa solubilidade das formações de sal, tais como as encontradas nas perfurações da camada pré-sal. Este trabalho teve como objetivo estudar reologicamente, atraé do STATISTICA 10, um fluido de perfuração, produzido, a partir de um sistema microemulsionado, utilizando uma argila (bentonita) organofilizada. O fluido estudado foi constituído de n-parafina como fase óleo, água salina (35g/L de NaCl), tensoativo nonilfenoletoxilado com quatro graus de etoxilação e a baritina, como adensante, para dar peso ao fluido e chegar ao peso de 8,5 lb/gal, usualmente utilizado em perfurações e padrão neste trabalho. O procedimento experimental foi dividido em seis etapas: processo de organofilização da bentonita, na qual foi realizada a modificação superficial da argila através do tensoativo catiônico brometo de hexadeciltrimetilamônio (CTAB) em três diferentes concentrações: 30% acima da concentração micelar crítica (c.m.c); 30% abaixo da concentração micelar crítica (c.m.c); na concentração micelar crítica (c.m.c); análise da tensão superficial e da molhabilidade, para assegurar que a modificação superficial foi realizada com sucesso; construção dos diagramas de fase ternários para obtenção dos sistemas microemulsionados; preparo do fluido de perfuração; planejamento fatorial, para estudo estatístico através do software STATISTICA 10.0; e análise reológica, que foi realizada no equipamento reômetro Thermo Cientific - HAAKE MARS (Modular Advanced Rheometer System) em três diferentes temperaturas: 25°C, 45°C e 65°C. As variáveis de respostas obtidas após ensaio reológico foram: viscosidade plástica, viscosidade aparente, limite de escoamento e tixotropia.Artigo Modification of bentonite clay by a cationic surfactant to be used as a viscosity enhancer in vegetable-oil-based drilling fluid(Elsevier, 2017-01) Ratkievicius, Luciana Avelino; Cunha Filho, Fernando José Vieira da; Barros Neto, Eduardo Lins de; Santanna, Vanessa CristinaBentonite clays may be used as additives in drilling fluids aiming at viscosity correction. A surface modification procedure with the purpose of dispersing the clay in the organic phase of a vegetable-oil-based drilling fluid was performed. The fluids were prepared using soybean oil, lauryl alcohol triethoxylate, brine, bentonite modified by hexadecyl trimethylammonium bromide (CTABr), and barite. The clay modification step was performed using three different concentrations of cationic surfactant. To evaluate the surface modification of the clays, surface tension measurements and determination of contact angles on soybean oil with the capillary rise method were performed. A factorial design 23 with triplicate center point was conducted to evaluate the influence of the concentration of CTABr in claymodification, viscosity enhancer concentration in the composition of the drilling fluid and temperature on the rheological properties of the fluid: plastic viscosity, apparent viscosity, thixotropy and yield strength. As higher amounts of quaternary ammonium cations were adsorbed on clay surface, a decrease of the contact angle was observed, suggesting an increasing affinity for soybean oil. The study of the effect of independent variables showed that temperature is the most influential factor in the rheological properties of the prepared fluidTese O papel do excesso otimizado de H2O2 na rápida mineralização dos fármacos Ácido Acetil Salicílico e Hidroclorotiazida utilizando diferentes reatores fotoquímicos(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2020-02-18) Cunha Filho, Fernando José Vieira da; Chiavone Filho, Osvaldo; Lima, Andressa Bastos da Mota; http://lattes.cnpq.br/2621516646153655; http://lattes.cnpq.br/4321430880866836; Mota, André Luís Novais; Silva, Dannielle Janainne da; http://lattes.cnpq.br/3744730955893225; Silva, Douglas do Nascimento; Foletto, Edson LuizOs estudos de fármacos como poluentes emergentes vem ganhando importância na comunidade científica. Desafortunadamente, a mineralização de fármacos através de vários Processos Oxidativos Avançados (POAs) leva várias horas para alcançar taxas acima de 60 %. Na tentativa de superar essa marca, este trabalho dedica-se a otimizar e compreender as condições cinéticas para mineralizar fármacos via oxidação assistida por radiação (UVA e UVC), com ênfase no processo Foto-Fenton e usando reator fotoquímico tanto tubular quanto de mistura simples. Dois fármacos foram selecionados, o ácido acetilsalicílico (AAS) como modelo de micropoluente farmacêutico emergente e o Hidroclorotiazida (HCT) como modelo de micropoluente persistente, tendo o primeiro ocorrência em esgoto tratado na cidade de NatalRN. A otimização emprega uma ferramenta estatística de planejamento fatorial que estuda como as concentrações do contaminante farmacêutico, Fe2+ e H2O2 afetam a mineralização ao longo de um intervalo de concentrações. O planejamento fatorial indica que a concentração inicial de H2O2 é uma variável crucial para atingir uma taxa rápida de mineralização de AAS e HCT. Usando conteúdos otimizados de H2O2 e Fe2+ no processo foto-Fenton (H2O2/Fe2+/UVA), uma mineralização superior a 90% para o AAS e de 100% para o HCT é alcançada em cerca de 10 minutos e 30 minutos, respectivamente. A razão subliminar para tal notável desempenho é atribuída ao excesso otimizado de [H2O2], que demonstrou ser entre 4 e 9 para o AAS e entre 6 e 11 para o HCT. Medições da concentração remanescente de H2O2, para oxidação de ambos AAS e HCT via foto-Fenton, indicam fortemente que o excesso de [H2O2] otimiza a concentração/produção instantânea de radical •OH, sendo 33 a 35% do total de radicais •OH gerados consumidos efetivamente pela mineralização do AAS e HCT via foto-Fenton. Dentre os POAs estudados, destaca-se que a oxidação foto-H2O2 (H2O2/UVC) também beneficia-se da otimização do excesso de H2O2, sendo capaz de degradação quase 100% de AAS e HCT em poucos minutos, no entanto, o grau de mineralização demonstra ser refratário e nunca ultrapassa o limite máximo de 35%. Oxidação de AAS e HCT via foto-Fenton em condições de otimização de excesso de H2O2 sinaliza ser a única alternativa efetiva de mineralização absoluta entre os POAs, o que é vital considerando a toxicologia do HCT. Foi determinado a CL50 de 37,25 mg.L-1 de HCT para o grupo das Mysidaceas, um crustáceo típico da fauna aquática do RN. Ademais, o estudo da sobrevivência de uma população de Mysidaceas cultivadas em águas efluentes do pós-tratamentos gerados por esse trabalho indicou que, exceto para o efluente do foto-Fenton (H2O2/Fe2+/UVA) para o qual mineralização absoluta do HCT foi obtido, mortalidade de mais de 50% da população de Mysidaceas foi observada. Como tese central, esse trabalho defende o uso de excesso de [H2O2] como parâmetro vital para a otimização de mineralização em grau quase 100% no menor tempo de uso de um reator fotoquímico, diminuindo os custos relacionados à energia total consumida tanto pela lâmpada e pela bomba de recirculação.Artigo Rapid mineralization rate of acetylsalicylic acid in a tubular photochemical reactor: the role of the optimized excess of H2O2(Elsevier, 2019-10) Silva, Douglas do Nascimento; Cunha Filho, Fernando José Vieira da; Lima, Andressa Mota; Ratkievicius, Luciana Avelino; Silva, Danielle Jaiane; Chiavone Filho, Osvaldo; Nascimento, Claudio Augusto Oller doAcetylsalicylic acid (ASA) is a model pollutant and a representative of the emerging pharmaceutical micro- pollutants whose mineralization across several advanced oxidative processes takes hours to complete. This work devotes to optimize and understand the kinetic conditions to mineralize ASA using Photo-Fenton process with UVA radiation in a tubular photochemical reactor. The optimization employs a statistical tool termed factorial design (FD) that studies how the concentrations of ASA, Fe2+ and H2O2 affects the mineralization over a larger interval of concentrations. The factorial design indicates that the initial concentration of H2O2 is a crucial variable to achieve a fast rate of ASA mineralization. Using optimized contents of both H2O2 and Fe2+ (45 Mm and 1.5 mM, respectively) in the Photo-Fenton process (H2O2/Fe2+/UVA), mineralization around 90% is reached in about 10 min, the fastest rate ever observed, enabling to treat 0.012 m3 h−1 per tubular reactor. The underlying reason for such outstanding performance is attributed to the optimized 4.5-folds excess of [H2O2], i.e.the ratio of H2O2 concentration used at the initial time to that required for complete mineralization of the theoretic TOC. Measurements of the remaining concentration of H2O2 strongly indicates that excess of [H2O2] optimizes the instantaneous concentration of radical % OH. As a conclusion, the stoichiometric excess of [H2O2] is an important parameter to be optimized for achieving the highest degree of mineralization at the shortest time when using the photochemical reactor, in turn, decreasing costs related to the total energy consumed both by the lamp and by the recirculation pumpArtigo Reduction of aqueous Ag+ steered by electrochemical plasma: connecting the bulk pH variation with the reaction pathways for hydrated electrons(Journal of Chemical Technology and Biotechnology, 2019-05) Chiavone Filho, Osvaldo; Gonçalves, Ingrid A.; Barauna, Jairo; Cunha Filho, Fernando José Vieira da; Vitoriano, Jussier de Oliveira; Alves Júnior, Clodomiro; Lima, Andressa MotaReduction of silver cations followed by nanoparticle (Ag-NPs) synthesis is a model process to understand the reduction mechanism induced by a discharge over an aqueous surface, termed electrochemical plasma. This work aims at studying the silver reduction reaction steered by electrochemical plasma in the presence of other chemically active plasma-related interfaces, namely the plasma-gas and the liquid-gas interfaces. As no other plasma-induced species are able to reduce silver cations, the reduction of silver cations is employed as strategy to selectively detect the presence of hydrated electrons ( ). The results demonstrate that the global rise of pH (increase in the content of OH−), observed for discharge in the helium gas phase, occurs in connection with the silver reduction, which is interpreted as a vivid experimental evidence of the second-order recombination reaction of the (2e– aq + 2H2O → H2 + 2OH–). On the other hand, the global decrease of pH (increase in the content of H+) observed for discharge in mixed oxygenand nitrogen gas phase, is an event primarily driven by the Birkeland-Eyde process, and it is concomitant but spatially distinct from the electron injection. The acidification interferes in the NP formation, as NPs promptly dissolve in presence of HNO3. Only in complete suppression of the acidification, an experimental evidence of the reaction pathways for hydrated electron could be captured: is competitively consumed through a scavenger-like reaction (reduction of silver cations in this work) and through the second-order recombination reactions of the . The kinetic model proposed in this work further corroborates this interpretation