Navegando por Autor "Santos, Elaine Cristina Martins de Moura"
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Tese Aplicação de um reator eletroquímico em fluxo através de um ânodo de Ti/RuO2 na degradação de compostos orgânicos presentes em um efluente sintético contaminado por derivado de petróleo(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2021-02-26) Santos, Aline da Silva; Huitle, Carlos Alberto Martinez; Melo, Jailson Vieira de; ; http://lattes.cnpq.br/7275955550556570; ; http://lattes.cnpq.br/2485073932883264; ; Santos, Elisama Vieira dos; ; http://lattes.cnpq.br/8117747568545202; Araújo, Danyelle Medeiros de; ; http://lattes.cnpq.br/5376210566183962; Santos, Elaine Cristina Martins de Moura; ; http://lattes.cnpq.br/0460070143614202A contaminação por orgânicos derivados de petróleo tem se tornado cada vez mais comum na natureza e métodos de tratamentos são periodicamente buscados para remediar este tipo de contaminação. Os reatores eletroquímicos estão sendo estudados a fim de otimizar os vários tipos de tratamentos eletroquímicos. Através do estudo da hidrodinâmica do reator foi possível observar um regime de escoamento predominantemente turbulento com constante de transporte de massa experimental superior ao teórico, indicando que a transferência de massa não é homogênea devido a presença de gases gerados nos eletrodos. A eletro-oxidação utilizando eletrodos ADE (Ti/RuO2) por apresentar baixo custo, maior durabilidade e relativa eficiência tem sido estudada na remoção de substâncias orgânicas derivadas do petróleo. O planejamento fatorial completo foi empregado como técnica estatística a fim de avaliar as melhores condições para o desenvolvimento do efluente sintético, analisando a miscibilidade de óleo diesel em uma matriz salina, como também verificar as melhores condições empregadas no reator eletroquímico sobre os fatores principais trabalhados e seus efeitos na eletro-oxidação desta matriz salina contaminada com óleo diesel. A partir do efluente sintético preparado foi possível aplicar a eletro-oxidação como técnica de tratamento em um reator de bancada tipo tanque em fluxo direto através de um ânodo de Ti/RuO2 e um cátodo de titânio, ambos tipo malha, dispostos paralelamente entre si e perpendiculares ao reator. Através da análise de COT, o Ensaio 6 com densidade de corrente de 50 mA/cm2 , pH inicial 3 e concentração de NaCl de 70 mM, exibiu o melhor resultado, com 63% de mineralização, como também pôde ser acompanhado através dos espectros de fluorescência e absorção no UV, indicando a diminuição das bandas correspondentes aos compostos orgânicos presentes. O espectro de UV-Vis também mostrou a presença de substâncias de cloro ativo, compostos eletroquimicamente gerados no decorrer do processo eletroquímico utilizando este tipo de ânodo.Artigo Coupled electrochemical processes for removing dye from soil and water(Electrochemical Society, 2018-06-01) Santos, Elisama Vieira dos; Paiva, Suelya da Silva Mendonca de; Silva, Iasmin Bezerra da; Santos, Elaine Cristina Martins de Moura; Rocha, Ingrid Medeiros Veras; Martínez-Huitle, Carlos AlbertoIn this work, a coupled remediation approach is studied by using electrochemical technologies (electrokinetic remediation (ER) and after that, BDD-electrolysis) to remove an azo dye from soil and after that, the elimination of dye from generated effluents was also attained. ER experiments were carried out using graphite electrodes, by applying 1 V cm−1 for 14 d, investigating the use of solutions containing with 0.05 M of Na2SO4 and 0.05 M of sodium dodecyl sulfate (SDS) in the anodic and cathodic reservoirs, respectively. The results clearly indicated that SDS favors the elimination of organic pollutant from the soil, achieving 65%. However, the removal efficiency is increased (89%) when sodium sulfate solution was used as supporting electrolyte. The transport of organic compound in the soil from the cathode to anode reservoir was due to the electromigration phenomenon. Toxicity tests were performed to evaluate the reuse of the soil after remediation, then, the germination of sunflower seeds was carried out, achieving significant percentage of germination in central soil positions (65% and 92%). Finally, the effluent generated by ER was treated with BDD-electrolysis, obtaining complete discoloration after 80 min and a quasi-complete elimination of organic matter (more than 95%) after 120 min due to the contribution of persulfate (S2O8 2−) electrochemically generated at BDD anodeTCC Eletrodo de carbono vítreo modificado com Cmk-3,6-oh para uso na detecção de catecol(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2018-12-19) Silva, Wagner Oliveira; Martinez Huitle, Carlos Alberto; Elaine Cristina Martins de Moura Santos; Santos, Elaine Cristina Martins de Moura; Fajardo, Ana Sofia dos SantosO CMK-3.6-OH é um tipo de material que se enquadra na classe dos carbonos mesoestruturados ordenados apresentando alta área superficial, grande volume de poros e boa estabilidade mecânica o tornando ideal para processo de catálise e detecção. Sendo resultado do processo de organofuncionalização do CMK-3, este material apresenta uma boa quantidade de grupos orgânicos contendo grupos oxigênio reativos que interagem bem com compostos fenólicos aumentando a capacidade de detecção de eletrodos frente a estes compostos quando o CMK-3.6-OH é usado como agente modificador. Estas características o tornam apropriado para funcionar como agente modificador com a intenção de detectar a moléculas de catecol, um composto fenólico considerado poluente emergente com potencial cancerígeno ainda não conhecido totalmente, mas que deve receber atenção pelos males a saúde humana que pode causar. Neste trabalho um eletrodo de carbono vítreo foi quimicamente modificado com uma suspensão de CMK-3.6-OH em dimetilformamida com o objetivo de melhorar sua performance na detecção de catecol. Foram realizadas voltametrias cíclicas com o eletrodo modificado com CMK-3.6-OH em tampão fosfato pH 7.0 como eletrólito de suporte a fim de avaliar seu comportamento eletroquímico. O eletrodo modificado passou ainda por cronoamperometria para verificar sua estabilidade em longo prazo. Também foi verificada a janela de potencial de trabalho do eletrodo modificado em um sistema contendo tampão fosfato pH 7. Voltametrias com velocidades variando de 25-250 mV/s foram utilizadas para realização do cálculo da área ativa do eletrodo modificado com o auxílio da equação de Randle-Sevcik e por fim uma curva de calibração foi feita através de voltametria de pulso diferencial relacionando altura de pico anódico com a concentração de catecol. A modificação do eletrodo de carbono vítreo foi alcançada com êxito mostrando-se eficiente na detecção de catecol O sistema apresentou um comportamento reversível e com maior sensibilidade mostrando sinais de picos catódicos e anódicos cerca de 5,49 e 7,09 vezes maiores, respectivamente, se comparados com o GCE.O eletrodo se mostrou estável eletroquimicamente e apresentou boa estabilidade e janela de trabalho no intervalo de-1,84 a 1,65 V.Dissertação Funcionalização de nanotubos de carbono e sua imobilização em fibras têxteis de soja para sua potencial aplicação como supercapacitores(2016-12-19) Soares, Maria Augusta Cavalcanti; Ladchumananandasivam, Rasiah; https://orcid.org/0000-0002-0810-8433; http://lattes.cnpq.br/8553209522282182; http://lattes.cnpq.br/4198269903700192; Huitle, Carlos Alberto Martinez; http://lattes.cnpq.br/2485073932883264; Santos, Elaine Cristina Martins de Moura; http://lattes.cnpq.br/0460070143614202; Formiga, Fábio Rocha; https://orcid.org/0000-0003-1553-0533; http://lattes.cnpq.br/9356882101653526; Nascimento, José Heriberto Oliveira do; https://orcid.org/0000-0001-6804-2854; http://lattes.cnpq.br/7033735079037677Nos últimos anos o desenvolvimento de supercapacitores tem sido bastante pesquisado devido à propriedade de possuir densidade de potência maior do que as baterias convencionais. Para atender as demandas tecnológicas da sociedade moderna, a criação de dispositivos de armazenamento de energia leves, flexíveis e portáteis, também chamados de supercapacitores flexíveis, estão sendo estudados. Os nanotubos de carbono (CNTs – Carbon nanotubes) incrementam propriedades especiais aos substratos têxteis, tais como, melhoramento da condutividade elétrica e antiestática, aumento da durabilidade e condutividade/isolamento de calor e podem ser aplicados em diversas áreas, podendo atuar como fornecedores de energia para dispositivos de monitoramentos biomédicos ou implantes, equipamentos militares e para a construção civil. O presente trabalho tem como principal objetivo na formação de supercapacitores flexíveis utilizando um método para preparação e modificação dos nanotubos de carbono de múltiplas camadas (MWCNT – Multiwalled carbon nanotubes) para posterior impregnação sobre substrato têxtil de soja. A primeira etapa deste trabalho teve o objetivo de avaliar à formação de grupos funcionais na estrutura dos MWCNTs para sua dispersão em água através da funcionalização com diferentes ácidos (H2SO4 – ácido sulfúrico e HNO3 – ácido nítrico), sendo purificados com HCl (ácido clorídrico) e neutralizados com NH4OH (hidróxido de amônio). Na segunda etapa este material foi funcionalizado com quitosana afim de cationizar os MWCNT e potencializar sua adsorção sobre a malha de soja. Após o estabelecimento dos parâmetros adequados, foram analisadas as diferentes concentrações de MWCNTs (0%, 1,0%, 2,0% e 3,0% sob peso do material funcionalizado), para a identificação do melhor resultado. As técnicas de caracterização utilizadas comprovaram que o processo de funcionalização ácida foi satisfatório por promover a aberturas dos tubos dos MWCNTs, sendo identificadas através da Microscopia Eletrônica de Transmissão (MET) e por facilitar a sua solubilidade em meio aquoso observados de acordo com a Espectroscopia de Absorção UV-vis, além de diminuir a quantidade de impurezas metálicas constatadas em Fluorescência Raio X (FRX). Os efeitos da funcionalização dos MWCNTs foram comprovados em Difração Raio X (DRX) e Espectroscopia Raman. A perda de massa do material identificada por Análise Termogravimétrica (TG) mostra o aumento após a funcionalização. O processo de imobilização dos nanotubos de carbonos sobre as fibras de soja foi comprovado via Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), bem como, por análises eletroquímicas que determinaram a formação de supercapacitores com maior capacitância específica, de 0,766 mF.cm-2, a uma concentração de 3,0%, com características têxteis favoráveis.Tese Nanotubos de carbono funcionalizados e imobilizados em fibras de soja: avaliação da citotoxicidade, adesão celular e potencial aplicação biomédica(2017-08-14) Holanda, Elisângela Bezerra das Neves; Ladchumananandasivam, Rasiah; https://orcid.org/0000-0002-0810-8433; http://lattes.cnpq.br/8553209522282182; http://lattes.cnpq.br/7320648381268215; Lima, Andrea; Huitle, Carlos Alberto Martinez; http://lattes.cnpq.br/2485073932883264; Santos, Elaine Cristina Martins de Moura; http://lattes.cnpq.br/0460070143614202; Silva, Iris Oliveira da; Nascimento, José Heriberto Oliveira do; https://orcid.org/0000-0001-6804-2854; http://lattes.cnpq.br/7033735079037677; Silva, Kesia Karina de Oliveira Souto; https://orcid.org/0000-0002-9705-6750; http://lattes.cnpq.br/4712628443097348Os nanotubos de carbono de multicamadas (MWCNT) incorporados à materiais de origem proteicas podem contribuir para o surgimento de interessantes biomateriais compósitos com grande potencial de aplicações biológicas. Os MWCNT são promissores vetores de DNA em células e embriões de seres vivos. Porém, o desencadeamento do seu uso na área biomédica está relacionado à padronização de sistemas e protocolos para avaliar os potenciais impactos na saúde humana e no meio ambiente. O objetivo geral deste estudo foi avaliar o efeito da funcionalização, a citotoxicidade e a adesão celular dos nanotubos de carbono na sua forma comercial e modificados por diferentes processos em células macrófagos (J774 e RAW). Nesta pesquisa, inicialmente foram realizados diferentes processos de funcionalização nos MWCNT visando a inserção de grupos funcionais e possível compatibilidade com biopolímeros. Após a funcionalização os MWCNT foram caracterizados por diferentes técnicas e realizados os ensaios de citotoxicidade e a eletroanálise. Os biopolímeros utilizados para a funcionalização do substrato têxtil da proteína da soja foram o colágeno extraído da pele da tilápia e o colágeno comercial. Os substratos têxtis foram funcionalizados através do processo Dip coating e em seguida, foram incorporados os nanotubos de carbono pelo mesmo processo. Os resultados obtidos através das análises do processo de funcionalização dos MWCNT revelaram que as amostras funcionalizadas com a quitosana tende a aumentar o diâmetro do tubo devido a formação de uma monocamada polimérica em sua superfície e que os melhores resultados de oxidação foram para as amostras que passaram pelo processo de funcionalização ácida e funcionalização ácida com quitosana. Os resultados obtidos pela Espectroscopia Raman comprovaram que o processo de funcionalização foi realizado com êxito, possibilitando a inserção de grupos funcionais sobre os nanotubos. A eletroanálise nos nanotubos mostraram que os maiores valores da capacitância por massa e por área foram para as amostras funcionalizadas com ácidos e que a adição da quitosana durante a funcionalização aumenta a resistência à passagem da corrente, além de provocar um efeito isolante. Os ensaios de citotoxicidade dos MWCNT realizadas em macrófagos nas concentrações de 100, 75, 50, 25 e 5 μg/mL demonstraram um percentual em torno de 95% de viabilidade celular para as amostras funcionalizadas com ácido e quitosana para todas as concentrações. Os ensaios de adesão celular nos MWCNT revelaram excelentes interações em concentrações mais elevadas para todas as amostras de nanotubos. A observação visual do efeito da modificação do substrato têxtil com o colágeno indicou que o tipo e a origem da proteína interferem no efeito da imobilização dos nanotubos de carbono. Em conclusão, as exposições de macrófagos a baixas concentrações de MWCNT funcionalizados não causaram impacto na viabilidade celular, o que abre as possibilidades de diversos estudos para potencializar aplicações na área biológica.Dissertação Síntese e caracterização de nanotubo de carbono derivado de lignina extraída do mesocarpo do dendê (Elaeis guineensis)(2017-07-10) Teófilo, Alessandra Luzirene Costa; Ladchumananandasivam, Rasiah; ; ; Nascimento, José Heriberto Oliveira do; ; Santos, Elaine Cristina Martins de Moura; ; Souza Filho, Men de Sá Moreira de; ; Andrade, Sânia Maria Belísio de;Com a descoberta dos nanotubos de carbono de parede simples (NTCPS) por Sumio Iijima, em 1991, os pesquisadores interessaram-se em sintetizar NTC em larga escala, com qualidade e baixo custo. Este trabalho propõe uma nova metodologia e ecologicamente correta para a síntese de NTC por pirólise da lignina extraída do mesocarpo do dendê (Elaeis guineensis). Para a obtenção da amostra, a lignina foi pirolisada em um forno tubular a 1.000°C com uma determinada taxa de aquecimento 10°C/min e os experimentos foram realizados em diferentes intervalos de temperatura e sob fluxo de gás argônio. Após o processo de síntese, foi verificada a formação de nanomateriais de carbono. Os NTC´s foram submetidos a funcionalização em solução (3:1) de ácido sulfúrico (H2SO4) e ácido nítrico (HNO3), sob agitação, adicionado hidróxido de amônia (NH4OH) e lavado em seguida, neutralizado. Os nanotubos também foram funcionalizados com quitosana. O material final foi caracterizado a área superficial, estrutural e propriedades físico-químicas, por meio de Difração de Raios X (DRX), Análise Térmica (TGA/DTA), Espectroscopia Raman, Microscopia Eletrônica de Transmissão (MET), Espectroscopia na região do Infravermelho com Transformada de Fourier com reflectância difusa atenuada (FTIR/ATR) e Eletroanálise do através de Voltametria Cíclica e Impedância. Os resultados demonstraram que o processo de pirolise sob fluxo de argônio obteve nanotubos com diâmetros médios de 7 nm com potencial aplicação.Dissertação Tratamento de solo contaminado com Pb2+ empregando remediação eletrocinética e barreiras reativas(2018-08-01) Silva, Karyn Nathallye de Oliveira; Santos, Elisama Vieira dos; ; ; Huitle, Carlos Alberto Martinez; ; Silva, Douglas do Nascimento; ; Santos, Elaine Cristina Martins de Moura; ; Vilar, Vitor Jorge Pais;A primeira parte deste trabalho examina os processos de remediação eletrocinética (RE) para remoção de Pb2+ em solos contaminados. Para isso, diferentes eletrólitos suporte (NaNO3 0,1 M, EDTA 0,1 M e ácido cítrico 0,1 M) foram usados e comparados nos reservatórios catódicos, enquanto no compartimento anódico, uma solução de NaNO3 0,1 M foi usada. Adicionalmente, a aplicação de corrente direta (CD) e inversão de polaridade (IP) entre os eletrodos foram investigados. Com relação aos resultados obtidos neste estudo, foi visto que IP e ácido cítrico favoreceram uma eficiente eletromigração de Pb2+, favorecendo sua eliminação do solo. Esse comportamento pode ser explicado, pois a eliminação do Pb2+ dependeu das espécies iônicas de dissolução/precipitação e do pH do solo, que se mantiveram em diferentes seções do solo, contribuindo para manter as condições de pH, utilizando IP e ácido cítrico, promovendo a eliminação de chumbo. Com o intuito de utilizar uma abordagem viável para monitoramento da concentração de Pb2+, foi utilizada a técnica de voltametria de redissolução anódica (VRA), obtendo-se confiança aceitável e boa sensibilidade para a concentração de Pb2+ com LD em torno de 0,1 mg L-1 . Testes de fitotoxicidade mostraram que o processo de RE pode ser útil como uma técnica de tratamento para reduzir a toxicidade do solo contaminado com Pb2+. Os resultados confirmaram a redução significativa da germinação nas regiões anódicas e catódicas para RE, aplicando CD com NaNO3 e EDTA como soluções catódicas. No entanto, alta germinação (60-80%) foi obtida para RE usando NaNO3 e soluções de ácido cítrico em compartimentos catódicos, aplicando IP ou CD, respectivamente. Por fim, o efluente gerado pela tecnologia RE, em cada um dos experimentos, foram tratados por eletrocoagulação com eletrodos de Al, obtendo-se a remoção completa do Pb2+ do líquido após 60 min. A segunda parte deste trabalho estuda tecnologias integradas para o tratamento do solo, utilizando RE com barreiras reativas permeáveis (BRP). Para isso, diferentes eletrólitos de suporte (NaNO3 0,1 M e ácido cítrico 0,1 M) foram utilizados no reservatório catódico, enquanto no compartimento anódico, uma solução de NaNO3 0,1 M foi utilizada. Adicionalmente, também foi avaliada a aplicação de CD e IP para remoção de Pb2+ do solo. Finalmente, o emprego de BRP constituida de cortiça com 2 cm de espessura, 10 cm de altura e 10 cm de comprimento, localizado na região próxima ao ânodo permitiu aumentar a eficiência de remoção de Pb. Os resultados obtidos neste estudo indicaram que a remoção de Pb2+ por adsorção em cortiça é influenciada pelo pH do meio, como observado nos testes de adsorção. A contribuição da adição de ácido cítrico e IP contribuiu positivamente para o transporte de Pb, evitando a precipitação na forma de Pb (OH)2. Ao final dos 14 dias, foi possível observar que a integração de BRP e RE resultou em maior eficiência de remoção (80%) associada ao controle de pH nos reservatórios catódicos.