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Adsorção dos íons de cobre usando pó da palha da carnaúba e bentonita: estudo cinético, termodinâmico e de equilíbrio
(2019-08-23) Silva, Alfredo José Ferreira da; Barros Neto, Eduardo Lins de; ; ; Santos, Francisco Klebson Gomes dos; ; Lopes, Francisco Wendell Bezerra; ; Lima, Luis Ferreira de; ; Silva, Roberta Pereira da;
A toxidade, não biodegradabilidade e a bioacumulação apresentados pelos efluentes industriais contendo metais pesados tem se tornado uma profunda preocupação ambiental. Diante deste fato, já existem várias técnicas de tratamentos com a finalidade de remover os metais pesados dos efluentes industriais, porém elas apresentam algumas desvantagens, tais como, ineficiência no tratamento, alto custo, utilização de produtos químicos no tratamento e problemas com a disposição do lodo formado. A partir desta constatação, tem havido pesquisas com materiais que possam ser utilizados para suprir estas deficiências, apresentando resultados satisfatórios na remoção de metais pesados no tratamento de efluentes industriais. O pó da palha da carnaúba e a bentonita, nas suas formas naturais e modificadas, foram utilizadas como adsorventes, com objetivo de remover o cobre em solução aquosa. Os experimentos foram realizados a partir da avaliação da influência das variáveis pH, tempo de contato, massa do adsorvente, concentração inicial do metal, efeitos de ligantes e co-íons na eficiência de remoção do metal e capacidade de regeneração do adsorvente. A partir dos dados experimentais, foi possível o estudo cinético, termodinâmico e de equilíbrio do processo de adsorção. Foram também realizados análises de FTIR, BET, FRX, DRX e Potencial zeta, com intuito de caracterizar os materiais utilizados no processo de adsorção. No estudo cinético, todos os adsorventes se ajustaram ao modelo cinético de pseudo segunda ordem e observou-se que, de uma maneira geral, os adsorventes utilizados apresentarem uma cinética rápida, em que o pó da palha da carnaúba (PPC), pó da palha da carnaúba tratada com bentonita (PPCTB), bentonita natural (BNAT), bentonita sódica (BSOD) atingiram o tempo de equilíbrio em 5, 25, 100 e 100 minutos, respectivamente. O estudo de equilíbrio mostrou que os dados experimentais dos adsorventes estudados se ajustaram ao modelo de Langmuir. A capacidade máxima de adsorção PPC, PPCTB, BNAT e BSOD foram 8,48, 21,97, 12,92 e 24,51 mg/g, respectivamente. Os estudos mostraram que, apesar dos materiais terem uma baixa área superficial, eles apresentavam outras características positivas, como no caso o PPC e PPCTB que com grupos funcionais (hidroxila e carbonila) promoveram uma maior interação com o cobre, e o BETNAT e BETSOD, devido boa capacidade de troca catiônica. Os parâmetros temodinâmicos obtidos nos experimentos de adsorção mostraram que, para o PPCTB, BNAT, BSOD o processo foi não espontâneo e endotérmico, já para PPC o processo foi espontâneo e exotérmico. No estudo de dessorção e regeneração das bentonitas natural e sódica foram necessários 4 ciclos de adsorção e dessorção. A eficiência de dessorção dos íons cobre usando a argila sódica e a natural foi reduzida do primeiro para o último ciclo de 69,47% para 41,33% e de 48,36% para 22,46%, respectivamente.
Aplicação de ultrassons no deslocamento de petróleo em meio poroso
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2010-11-10) Santos, Joselisse Soares de Carvalho; Dantas Neto, Afonso Avelino; Leite, Ricardo Henrique de Lima; ; http://lattes.cnpq.br/3801476460958779; ; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4783215D9; ; http://lattes.cnpq.br/6106592808767711; Barros Neto, Eduardo Lins de; ; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4798645D3; Gomes, Erika Adriana de Santana; ; http://lattes.cnpq.br/2762469805823547; Santos, Francisco Klebson Gomes dos; ; http://lattes.cnpq.br/0273000754120553
O objetivo desse trabalho foi avaliar o deslocamento de soluções de petróleo/diesel, em diferentes concentrações, observando o efeito das vibrações ultrassônicas no deslocamento dos fluidos presentes em meio poroso para obter um aumento na produção de petróleo. As bolhas formadas pelo ultrassom implodem na rocha de forma assimétrica, gerando jatos de líquido em alta velocidade, deslocando o óleo do meio poroso. As soluções foram preparadas em concentrações variadas de 20 g/L a 720 g/L em óleo com relação ao solvente diesel e suas viscosidades analisadas em um Reômetro Brookfield RS2000, com intervalos de temperaturas de 25 a 55 °C. Em seguida, foram realizados cálculos para obtenção dos dados de energia de ativação das soluções óleo/diesel. Para a realização dos experimentos de recuperação de petróleo foram utilizadas amostras de rochas porosas cilíndricas (plugs) resinadas na lateral deixando as extremidades livres para a transposição dos fluidos até a saturação, inicialmente com solução de KCl (2%) e posteriormente com as soluções de petróleo. Foram obtidos resultados satisfatórios da extração para todas as soluções estudadas, obtendo-se um deslocamento parcial por meio de injeção salina de até 68%. Após este estudo foi utilizado o sistema de ultrassom, que ajudou ainda mais no deslocamento final, obtendo-se extrações que variaram entre 63% e 79% de petróleo. Durante os experimentos ocorreu um aquecimento nos plugs, que auxiliou na diminuição da viscosidade dos sistemas mais concentrados, e consequentemente aumentou os percentuais de recuperação avançada para todas as soluções estudadas
Avaliação de sistemas constituídos por polímeros/ tensoativo/ EDTA na recuperação avançada de petróleo
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2015-10-19) Santos, Joselisse Soares de Carvalho; Duarte, Márcia Maria Lima; Barros Neto, Eduardo Lins de; ; http://lattes.cnpq.br/2811639726261017; ; http://lattes.cnpq.br/6784689928387553; ; http://lattes.cnpq.br/6106592808767711; Curbelo, Fabiola Dias da Silva; ; http://lattes.cnpq.br/6991333478380004; Santos, Francisco Klebson Gomes dos; ; http://lattes.cnpq.br/0273000754120553; Oliveira, Humberto Neves Maia de; ; http://lattes.cnpq.br/7302633941782540; Melo, Ricardo Paulo Fonseca; ; http://lattes.cnpq.br/2188795979320167
A recuperação avançada de petróleo tem sido foco de inúmeras pesquisas buscando o melhoramento da recuperação do óleo in place dos reservatórios, isto porque os reservatórios maduros e/ou aqueles que possuem óleos muito viscosos precisam de meios que auxiliem no escoamento e conseqüente produção. Diante disto, foram estudadas as propriedades físico-químicas, entre estas propriedades verificaram-se o comportamento reológico e a tensão superficial dos polímeros, variando a concentração e a temperatura. Após a obtenção da concentração de overlep, foi analisada a tensão interfacial da solução de petróleo/poliacrilamidas e, estas em presença de tensoativo e EDTA. Também, observou-se a permeabilidade destas soluções, modificando a concentração. Com isso, o objetivo desta caracterização foi observar a viabilidade destas soluções nos processos de deslocamento de petróleo em meio poroso. Os resultados obtidos mostraram que o aumento da ionicidade das poliacrilamidas promove um aumento da viscosidade no meio. No caso da temperatura seu aumento reduz a viscosidade para as poliacrilamidas de baixa ionicidade, a aumenta a viscosidade das poliacrilamidadas de alta ionicidade. Quanto a permeabilidade, verificou-se que os polímeros aniônicos apresentaram pressões mais elevadas em comparação aos polímeros de baixa ionicidade, e acredita-se que esse comportamento esteja relacionado às viscosidades destes polímeros, que são mais altas. Na tensão superficial observou-se a região da concentração de overlep de cada polímero, consequentemente foi observado que as cargas iônicas não influenciaram consideravelmente na redução das tensões interfaciais entre o óleo e as poliacrilamidas e constataram-se reduções das IFT de todas as soluções estudadas quando comparada ao caso água/petróleo. Tal resultado é um bom indício para seu uso no processo de recuperação avançada de petróleo. Finalmente, ao injetar as soluções estudadas no meio poroso, verificou-se que as soluções de polímeros com maior ionicidade em presença de tensoativo e EDTA promoveram uma sinergia na recuperação avançada de petróleo, quando comparadas às soluções contendo apenas polímeros.
Avaliação do comportamento de fluidos micelares na recuperação avançada de petróleo
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2009-08-21) Santos, Francisco Klebson Gomes dos; Barros Neto, Eduardo Lins de; Dantas, Tereza Neuma de Castro; ; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4783139Z0&dataRevisao=null; ; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4798645D3; ; http://lattes.cnpq.br/0273000754120553; Dantas Neto, Afonso Avelino; ; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4783215D9; Santanna, Vanessa Cristina; ; http://lattes.cnpq.br/9445575768909084; Nóbrega, Geraldine Angélica Silva da; ; http://lattes.cnpq.br/2114102220321647; Moura, Maria Carlenise Paiva de Alencar; ; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4702157Y9
Em campos de óleos pesados há uma grande dificuldade de escoamento do óleo do reservatório até o poço, tornando sua produção mais difícil e de alto custo. A maior parte dos volumes originais de óleo encontrados no mundo é considerada irrecuperável pelos métodos convencionais. A injeção de soluções micelares propicia uma atuação direta nas propriedades interfaciais do óleo, provocando um aumento da recuperação. O objetivo desse trabalho foi estudar e selecionar soluções micelares capazes de diminuir as interações interfaciais entre os fluidos e a formação, visando o aumento da produção. A seleção das soluções micelares foi feita a partir de tensoativos comerciais e sintetizados em laboratório, baseado em propriedades intrínsecas dessas moléculas, para se realizar uma recuperação avançada de petróleo. Reservatórios de petróleo foram simulados a partir de plugs de arenito da formação Botucatu Bacia do Paraná. Foram realizados, dentre outros, ensaios de recuperação convencional e avançada de petróleo com as soluções micelares. Os principais resultados mostram que todas as soluções micelares foram capazes de recuperar o óleo, e que a solução micelar preparada com tensoativo aniônico SB, em solução 2% KCl, apresentou maior fator de recuperação dentre as demais. Foi realizada, também, uma análise econômica, com a solução de tensoativo SB. Injetando-se 20% do volume poroso de solução micelar, seguida de injeção de salmoura, o acréscimo de recuperação de petróleo pode chegar a uma fração de recuperação de 81% ao longo do 3º volume poroso injetado. O acréscimo do custo do tensoativo à água de injeção representa um valor de R$ 7,50/tonelada de fluido injetado
Avaliação do potencial fotocatalítico do molibdato de cério obtido pelo método EDTA/citrato na degradação do azul de metileno
(2016-09-08) Sena, Michael Segundo; Souza, Carlson Pereira de; Moriyama, André Luis Lopes; ; http://lattes.cnpq.br/5552878900145656; ; http://lattes.cnpq.br/1030834608582624; ; http://lattes.cnpq.br/3600514209285458; Santos, Andarair Gomes dos; ; http://lattes.cnpq.br/3470634368296605; Santos, Francisco Klebson Gomes dos; ; http://lattes.cnpq.br/0273000754120553
Neste trabalho, foram sitetizados materiais cerâmicos nanométricos da família das scheelitas, o molibdato de cério, através do método de complexação combinada EDTA-Citrato. Realizou-se um planejamento experimental fatorial 2³ com três repetições no ponto central para avaliar a influência dos parâmetros de síntese, pH (5, 7,5 e 10), taxa de aquecimento (5, 7 e 10 °C.min-1) e tempo de calcinação (3, 4 e 5 h), na formação da fase, no tamanho médio de cristalito e no band gap do material. Os pós foram caracterizados através das análises TG/DSC, DRX, EDX, MEV e DRS-UV/Vis. Através da curva da análise TG/DSC, observou-se a decomposição dos orgânicos até a temperatura de 600 °C, temperatura a qual foi utilizada na calcinação dos precursores. Os difratogramas dos pós obtidos foram indexados com a ficha cristalográfica JCPDS (Joint Committee on Powder Diffraction Standards) com código de referencia 01-070-1382 de estrutura monoclínica do tipo Scheelita e grupo espacial C2/c. Não foram identificadas fases secundárias. Os difratogramas foram refinados pelo método Rietveld, onde foram obtidos os parâmetros de rede e volume de célula unitária. As análises de EDX (% atômica) mostram que há desvios máximos de 15 e 10% entre as porcentagens atômicas teóricas e experimentais de Ce e Mo, respectivamente. Através das imagens de MEV, observou-se que os pós são formados por aglomerados de partículas de tamanhos e formato heterogêneos, formando um material poroso. O estudo do tamanho de cristalito foi feito baseado na interpretação dos dados dos difratogramas. Utilizou-se os métodos de Halder-Wagner-Langford (HWL) e de Scherrer, revelando tamanho médio de cristalitos variando entre 11,67 e 32,75 nm. As propriedades ópticas das nanopartículas foram avaliadas por meio da análise de DRS-UV/Vis através da qual foram medidos os band gap ópticos que variaram entre 2,33 e 2,43 eV, característico de materiais semicondutores com potencial para aplicações fotocatalíticas utilizando a luz visível como fonte de radiação. O método de síntese utilizado mostrou-se eficiente para produção de um material cristalino, monofásico e de tamanho nanométrico. Observou-se que a síntese realizada com pH 5, taxa de aquecimento de 5°C.min-1 e tempo de calcinação de 3h se mostrou mais adequada para produção do material com as características desejadas de tamanho de cristalito e band gap. Os testes de fotocatálise indicaram que o material sintetizado possui alto potencial de adsorção do corante em pH 2, alcançando uma remoção de quase 95% do corante em 30 minutos de contato, sem irradiação de luz. O estudo do efeito da concentração de catalisador indicou que a diminuição da concentração de molibdato de cério para 0,125 g.L-1 aumentou o potencial de remoção de corante para 99% em 3 horas de reação. Observou-se ainda através dos testes fotocatalíticos que a diminuição da concentração do corante ocorreu pela adsorção do azul de metileno na superfície do material sem degradação da matéria orgânica, dentro das condições experimentais adotadas. Os resultados de cinética de adsorção indicaram que a adsorção do azul de metileno nas partículas de molibdato de cério pode ser descrita pelo modelo de pseudo-segunda ordem para as condições estudados no trabalho.
Estudo cinético da produção de ramnolipídeo pela Pseudomonas aeruginosa e sua aplicação na recuperação avançada de petróleo
(2019-07-22) Câmara, Jéssica Maria Damião de Arruda; Barros Neto, Eduardo Lins de; ; ; Nunes, Andrea Oliveira; ; Lima, Anita Maria de; ; Santos, Francisco Klebson Gomes dos; ; Sousa, Magna Angélica dos Santos Bezerra;
Os biossurfactantes apresentam uma alternativa ao uso dos surfactantes sintéticos, principalmente quando se leva em consideração suas vantagens de maior biodegradabilidade, maior estabilidade e menor toxicidade. Dentre estes, o ramnolipídeo, produzido pela Pseudomonas aeruginosa, configura-se como um dos mais interessantes biossurfactantes, devido aos seus rendimentos elevados e sua aplicabilidade na recuperação avançada de petróleo. Entretanto, sua aplicação em larga escala tem sido um desafio para as empresas, uma vez que os custos de produção são elevados, por causa, principalmente, dos processos downstream de purificação. Diante disso, neste trabalho a produção de ramnolipídeo por uma cepa de Pseudomonas aeruginosa foi investigada e otimizada. Foi utilizado o planejamento Plackett-Burman, para selecionar as variáveis que afetavam significativamente o rendimento da produção do biossurfactante, e o planejamento Composto Central, para otimizar a produção de ramnolipídeo. Posteriormente, foi realizada a modelagem cinética, no qual foram testados quatro modelos não-estruturais, e os parâmetros foram otimizados através do Algoritmo Genético e discretização numérica pelo método de Runge-Kutta. O biossurfactante produzido foi caracterizado e avaliado quanto a sua capacidade de ser utilizado na recuperação melhorada por microrganismo (MEOR), por fim, foi investigada a influência da etapa de purificação na habilidade do ramnolipídeo de aumentar a produção de óleo após o processo de recuperação convencional. Os resultados obtidos mostraram que os valores ótimos de temperatura, pH, razão carbono/nitrogênio, concentração de glicerol e tempo (variáveis selecionadas pelo planejamento experimental estatístico) são, respectivamente, 30,17°C, 7,37, 32,35, 9.36% v/v e 10,26 dias. O biossurfactante produzido também apresentou uma taxa de emulsificação, aproximadamente 67% para o n-hexano e 69% para o petróleo, e uma capacidade de reduzir a tensão superficial da água de 72 para 35,26 mN/m a uma c.m.c. de 127 mg/L. Além disso, o ramnolipídeo também apresentou uma boa estabilidade para amplas faixas de pH e salinidade. Essas características o configuraram adequado para a aplicação em MEOR. Os parâmetros cinéticos, de quatro modelos não-estruturados, para os dados experimentais de quatro curvas de produção de ramnolipídeo foram otimizados pelo método do algoritmo genético e o principal resultado demonstrou que o modelo de Monod é o que melhor prediz os dados, com valores de µmáx igual a 0,06 h -1 , KS igual a 50,8 g/L, YX/S igual a 0,43 g/g e YP/X igual a 0,017 g/g. Os testes de recuperação avançada demonstraram que o ramnolipídeo pode recuperar óleo de forma eficiente, obtendo o melhor resultado para uma concentração de biossurfactante de 100% acima da c.m.c. e petróleo com grau API de 21,90, o qual foi possível atingir uma recuperação total de 50,45±0,79%, do qual 11,91±0,39% corresponde ao MEOR. Além disso, foi evidenciado que a biodegradabilidade do ramnolipídeo não representou uma desvantagem e que maiores investimentos em processos de purificação para o bissurfactante podem não ser necessários, uma vez que este manteve sua capacidade em aumentar o fator de óleo recuperado, mesmo após dois meses de sua produção. Com relação aos testes com o ramnolipídeo não-purificado, este apresentou maiores fatores de recuperação, quando comparado com o purificado, para os três tipos de óleo estudados.
Estudo da recuperação avançada de petróleo através da injeção do biossurfactante ramnolipídeo produzido a partir de pseudomonas aeruginosa
(2018-02-23) Oliveira, Millene Caroline Albino de; Barros Neto, Eduardo Lins de; ; ; Santanna, Vanessa Cristina; ; Santos, Francisco Klebson Gomes dos; ; Santos, Joselisse Soares de Carvalho;
A contínua necessidade de se produzir cada vez mais hidrocarbonetos faz com que seja de fundamental importância o desenvolvimento de métodos capazes de extrair mais óleo dos reservatórios. Assim, a recuperação avançada através da injeção de tensoativos atua na redução da tensão interfacial óleo-agua, melhorando o deslocamento de petróleo para fora do reservatório. Este trabalho tem como objetivo caracterizar o biossurfactante ramnolipídeo, produzido a partir da bactéria Pseudomonas aeruginosa, e avaliar sua utilização no processo de recuperação avançada de petróleo, utilizando arenitos sintéticos como rocha-reservatório. A caracterização do biossurfactante envolveu a determinação de sua concentração micelar crítica (cmc), além da influência do pH e da salinidade sobre o mesmo. Já para a recuperação avançada, foram utilizados três tipos de petróleo, entre 21 e 30 ºAPI, e três concentrações de biossurfactante, a 30, 50 e 100% acima da cmc. Os resultados obtidos mostram que a injeção de biossurfactante, além de ser uma alternativa sustentável aos tensoativos sintéticos por sua biodegradabilidade e baixa toxicidade, é capaz de aumentar o fator de recuperação do processo de produção de petróleo após a injeção de água, obtendo fatores de recuperação avançada entre 1,6 e 9,3%, dos quais os melhores resultados foram alcançados para óleos mais viscosos e maiores concentrações de ramnolipídeo.
Incorporation of bentonite clay in cassava starch films for the reduction of water vapor permeability
(Elsevier, 2018-03) Monteiro, Mayra Kerolly Sales; Oliveira, Victor Rafael Leal de; Santos, Francisco Klebson Gomes dos; Barros Neto, Eduardo Lins de; Leite, Ricardo Henrique de Lima; Aroucha, Edna Maria Mendes; Silva, Rayane R.; Silva, Karyn Nathallye de Oliveira
Complete factorial planning 23 was applied to identify the influence of the cassava starch(A), glycerol(B) and modified clay(C) content on the water vapor permeability(WVP) of the cassava starch films with the addition of bentonite clay as a filler, its surface was modified by ion exchange from cetyltrimethyl ammonium bromide. The films were characterized by X-ray diffraction(XRD), fourier transform by infrared radiation(FTIR), atomic force microscopy(AFM) and scanning electron microscopy(SEM). The factorial analysis suggested a mathematical model thats predicting the optimal condition of the minimization of WVP. The influence of each individual factor and interaction in the WVP was investigated by Pareto graph, response surface and the optimization was established by the desirability function. The sequence of the degree of statistical significance of the investigated effects on the WVP observed in the Pareto graph was C > B > A > BC > AC. Interactions AB, BC and AC showed that the modified clay was the factor of greater significance
Influence of the ionic and nonionic surfactants mixture in the structure and properties of the modified bentonite clay
(Elsevier, 2018-12-15) Monteiro, Mayra Kerolly Sales; Oliveira, Victor Rafael Leal de; Santos, Francisco Klebson Gomes dos; Barros Neto, Eduardo Lins de; Leite, Ricardo Henrique de Lima; Aroucha, Edna Maria Mendes; Silva, Karyn Nathallye de Oliveira
A new surface modification in calcium bentonite clay (Bent-Ca) was investigated in this work, from the sequential intercalation of three types of surfactants: cetyltrimethylammoniumbromide (CTAB), cationic surfactant, sodiumdodecyl sulfate (SDS), anionic surfactant, and lauryl alcohol ethoxylated (ALEO), nonionic surfactant. Three modifications in the Bent-Cawere prepared in aqueous solution obtaining conventionally the OBent-Iwith CTAB and OBent-IIwith CTAB+SDS, beyond the newmodification OBent-IIIwith TAB+SDS+ALEO. The synergistic effect of the sequentialmixture of surfactants used in the surfacemodification of Bent-Ca was characterized by X-ray Diffraction (XRD), Fourier Transform by Infrared Radiation (FTIR), Scanning Electron Microscopy (SEM), Energy Dispersion Spectroscopy (EDS), Optical Microscopy (OM), Thermogravimetric Analysis (TG), Contact Angle Test and Swelling Index. The results indicated that OBent-III was the reinforcement material among the analyzed ones that presented the highest values of basal spacing (13 nm), thermal stability (400 °C), superficial lipophilicity index (79.76°) and swelling index in polar or apolar medium (6–10 mL/g). Therefore, a reinforcing material suitable for various applications was proposed
Molecular behavior of ionic and nonionic surfactants in saline medium
(ELSEVIER, 2009) Santos, Francisco Klebson Gomes dos; Barros Neto, Eduardo Lins; Moura, Maria Carlenise Paiva de Alencar; Dantas, Tereza Neuma de Castro; Dantas Neto, Afonso Avelino
The aim of this study was to investigate the molecular behavior of ionic and nonionic surfactants at differ ent salt concentrations. The nonionic surfactants used in this work were nonylphenol 20 EO, nonylphenol 100 EO, lauryl alcohol 10 EO, and lauryl alcohol 23 EO, being EO the number of ethene oxide groups. The ionic surfactants were synthesized through saponification reactions using the following vegetable oils: coconut oil and castor oil. The cmc (critical micelle concentration) of each surfactant was determined using surface tension measurements at different surfactant and salt concentrations. The study of surfac tant adsorption, using the Gibbs equation with factor n = 1 for nonionic surfactants and n = 2 for ionic ones, allowed to obtain the packing area per surfactant molecule, the surface excess, and the Gibbs free energy of micellization. The obtained results were compared and discussed in view of the hole of the type of surfactant and electrolyte influence. From the obtained results, it can be concluded that the ionic surfactants, due to electrostatic repulsion between ionic head groups, showed higher cmc values than those obtained for nonionic ones. When salt ions were added to the ionic surfactant solution, the cmc values were decreased due to the existence of electrostatic interactions between the ionic head groups of these molecules with the electrolytes. For nonionic surfactants, the increasing ethoxylation degree, the hydrophilic portion of surfactant molecule, and electrolyte addition diminishes cmc values. Concerning to the Gibbs free energy of micellization, the obtained results showed that the adsorption process was spontaneous for all studied surfactants, but it was thermodynamically more favorable for nonionic ones
Obtenção e caracterização de bionanocompósitos de fécula de mandioca e argila bentonita organofilizada por mistura de tensoativos
(2017-07-28) Monteiro, Mayra Kerolly Sales; Barros Neto, Eduardo Lins de; http://lattes.cnpq.br/2811639726261017; http://lattes.cnpq.br/6615971316985436; Nascimento, André Ezequiel Gomes do; http://lattes.cnpq.br/7617753920843808; Santos, Francisco Klebson Gomes dos; http://lattes.cnpq.br/0273000754120553; Nunes, Shirlle Katia da Silva; http://lattes.cnpq.br/7890000571911617
Biofilmes e revestimentos comestíveis são camadas finas de materiais biodegradáveis aplicados sobre produtos alimentares que desempenham um papel importante na sua preservação, distribuição e comercialização. A fécula de mandioca é um dos melhores candidatos à preparação de revestimentos comestíveis, por ser um polímero completamente biodegradável no solo e na água e de fácil obtenção. No entanto, a fécula possui limitações em suas propriedades físico-químicas quando comparada aos polímeros sintéticos. Por sua vez, o melhoramento destas propriedades foi proposto neste estudo a partir da adição de 5%, em massa, de argila em relação à massa seca de biopolímero. A compatibilização superficial da argila com a matriz biopolimérica foi realizada por modificação superficial na presença de três tipos de tensoativos (brometo de cetiltrimetil amônio, dodecil sulfato de sódio e álcool laurílico etoxilado). O efeito de três modificações sequenciais e cumulativas na argila foi caracterizado por Difração de Raios X (DRX), Transformada de Fourier por Radiação Infravermelha (FTIR), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Espectroscopia de Energia Dispersiva de Raios X (EDS), Ângulo de Contato (AC), Potencial Zeta (ZETA) e Análise Termogravimétrica (TGA). A argila modificada sinergicamente na presenta dos três tensoativos evidenciou o maior distanciamento basal entre as camadas de silicato, cerca de 10 nm a mais em relação à argila natural. Os filmes de fécula de mandioca com argila natural e modificada foram caracterizados como bionanocompósito intercalado ou esfoliado através das análises de Microscopia de Força Atômica (AFM), Microscopia Óptica (MO), DRX, FTIR, MEV e AC. A influência da argila modificada e da natural na mudança das propriedades físico-químicas dos filmes de fécula original foi investigada quanto à permeabilidade ao vapor d’água, ductibilidade, opacidade, estabilidade térmica e solubilidade em água. Por fim, a argila modificada sinergicamente na presenta dos três tensoativos foi o material de reforço que mais contribuiu para o melhoramento das propriedades físico-químicas do filme de fécula controle, dentre as quais reduziu 90,6% da permeabilidade ao vapor d’água, bem como 77,43% da dissolução máxima.
Preparo de arenitos sintéticos e estudo de suas propriedades para uso na recuperação avançada de petróleo
(2016-08-26) Costa, Semuel Ebenézer Dantas; Barros Neto, Eduardo Lins de; ; ; Dantas Neto, Afonso Avelino; ; Santos, Francisco Klebson Gomes dos; ; Santos, Joselisse Soares de Carvalho;
As rochas naturais usadas em ensaios de recuperação avançada de petróleo apresentam alto custo de obtenção, são anisotrópicas e, além disso, há a necessidade de realização de vários ensaios para estudos detalhados de algum método de recuperação avançada. Por esta causa, este estudo consistiu na obtenção de arenitos sintéticos feitos a partir de areia da praia e argila cerâmica que tivessem propriedades semelhantes às de rochas naturais. Para isto, variaram-se a concentração de argila (20 a 40%, em massa), a pressão de compactação (100 a 200 kgf/cm2) e a temperatura de sinterização (850 a 950 ºC) e foi feito um planejamento fatorial 23 com triplicata no ponto central, com o auxílio do software Statistica 8.0. Também foram realizadas análises de composições química e mineralógica dos materiais, de reologia dos fluidos e de recuperações convencionais de petróleo. Os resultados mostraram que aumentos na pressão de compactação, concentração de argila e a redução da temperatura causam redução da porosidade e permeabilidade e aumento na resistência à compressão uniaxial. Os modelos gerados para estas variáveis-resposta são significativos e preditivos, descrevendo satisfatoriamente o conjunto de dados, os quais tiveram boa reprodutibilidade. O arenito sintético AS 10 foi escolhido para os ensaios de recuperações convencionais de petróleo por apresentar maior resistência à compressão uniaxial e por ter permeabilidade semelhante à do arenito Berea, o mais usado em ensaios de recuperação avançada em todo o mundo. Os ensaios de recuperações convencionais com o AS 10 mostraram a relação inversa entre a viscosidade do petróleo e o fator de recuperação. Além disso, os fatores de recuperações convencionais ficaram próximos aos de ensaios com arenitos naturais que usaram petróleo com viscosidade semelhante.
Remoção de metais pesados em efluentes sintéticos utilizando vermiculita como adsorvente
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2010-08-17) Silva, Roberta Pereira da; Melo, Marcus Antônio de Freitas; Melo, Dulce Maria de Araújo; ; http://lattes.cnpq.br/3318871716111536; ; http://lattes.cnpq.br/5840621182000517; ; Barros, Joana Maria de Farias; ; http://lattes.cnpq.br/1016070459137884; Santos, Francisco Klebson Gomes dos; ; http://lattes.cnpq.br/0273000754120553; Pimentel, Patrícia Mendonça; ; http://lattes.cnpq.br/9303372770390061
Os metais pesados são utilizados em muitos processos industriais e, quando descartados ao meio ambiente, podem ocasionar efeitos prejudiciais aos seres vivos, tornando-se um sério problema ambiental. Muitos métodos usados para o tratamento de efluentes têm sido apresentados na literatura, mas muitos deles possuem alto custo e baixa eficiência. O processo de adsorção vem sendo utilizado como eficaz para a remoção de íons metálicos. Neste trabalho são apresentados estudos para avaliar a capacidade de adsorção da vermiculita, como adsorvente para a remoção de metais pesados em solução sintética. Realizou-se, inicialmente,a caracterização do mineral vermiculita natural por diferentes técnicas: análise da área específica superficial pelo método de BET, difração de raios-X, Fluorescência de raiosX, Espectroscopia na região de infravermelho, análise granulométrica a laser e densidade específica. As características físicas apresentadas pelo material foram adequadas para o estudo de adsorção. De posse das análises de caracterização foram executados ensaios de adsorção, pelo método de banho finito para soluções sintéticas dos metais cobre, níquel, cádmio, chumbo e zinco. Os resultados demonstraram que a vermiculita possui elevado potencial de adsorção, removendo praticamente 100% dos íons e apresentando valores para a capacidade de remoção, com cerca de 85 ppm de metal em solução, de 8,09 mg/g para o cádmio, 8,39 mg/g para o cobre, 8,40 mg/g para o chumbo, 8,26 mg/g para o Zinco e 8,38 mg/g de níquel. Os pontos experimentais se ajustam aos modelos de Langmuir e Freundlich. Os dados cinéticos mostraram melhor correlação com a equação de velocidade de pseudosegunda ordem. Paralelamente ao estudo da capacidade de adsorção do mineral vermiculita, foi realizado o estudo da competição dos metais entre si, onde os resultados demonstraram que a presença de vários metais em solução não influenciam na sua remoção em baixas concentrações, removendo aproximadamente 100% de todos os metais presentes nas soluções
Síntese e caracterização de aluminofosfato impregnado com molibdênio/zinco visando a dessulfurização por adsorção
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2011-10-27) Gomes, Kalyanne Keyly Pereira; Chiavone Filho, Osvaldo; Souza, Carlson Pereira de; ; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4781094H3; ; http://lattes.cnpq.br/2621516646153655; ; http://lattes.cnpq.br/9872554247495034; Paskocimas, Carlos Alberto; ; http://lattes.cnpq.br/2365059843175411; Pereira, Camila Gambini; ; http://lattes.cnpq.br/8055289812908100; Santos, Francisco Klebson Gomes dos; ; http://lattes.cnpq.br/0273000754120553
As discussões sobre o problema da poluição causada por emissões veiculares são antigas e vêm evoluindo com o passar do tempo. A procura por tecnologias mais limpas e as alterações climáticas cada vez mais frequentes induziram as indústrias e os órgãos governamentais a impor limites cada vez mais rigorosos para os teores de contaminantes nos combustíveis, os quais impactam diretamente nas emissões atmosféricas. Atualmente a forma de melhorar a qualidade dos combustíveis, quanto ao enxofre, é através do processo de hidrodessulfurização e recentemente, os processos de adsorção tem se mostrado como uma alternativa bastante interessante à remoção de enxofre, pois tais processos são mais simples e operam a temperaturas e pressões atmosféricas. O presente trabalho contempla a síntese e caracterização do aluminofosfato impregnado com zinco, molibdênio ou ambos e sua aplicação no estudo da remoção de enxofre da gasolina através do processo de adsorção, utilizando uma gasolina modelo contendo iso-octano e tiofeno. Os adsorventes foram caracterizados por difração de raios-X, análise termogravimétrica (ATG), fluorescência de raios-X e microscopia eletrônica de varredura (MEV). A área específica, volume e diâmetro de poros foram determinados pelo método BET (Brunauer-Emmet-Teller) e método t-plot. O enxofre foi quantificado por analise elementar através do ANTEK 9000 NS. O Processo de adsorção foi avaliado em função da variação da temperatura e da concentração inicial de enxofre através das isotermas de adsorção e de seus parâmetros termodinâmicos. Os parâmetros variação de entropia (ΔS), variação de entalpia (ΔH) e variação da energia livre de Gibbs (ΔG) foram calculados pelo gráfico de ln(K) versus 1/T. Os modelos de Langmuir, Freundlich e Langmuir-Freundlich foram ajustados aos dados experimentais, tendo o último apresentado os melhores resultados. Os testes termodinâmicos foram realizados nas temperaturas de 30, 40, 50 ºC e constatou-se que o processo de adsorção é espontâneo e exotérmico. A cinética da adsorção foi estudada por 24 horas e mostrou que a capacidade de adsorção para os adsorventes estudados segue a seguinte ordem: MoZnPO > MoPO > ZnPO > AlPO. A capacidade máxima de adsorção foi 4,91 mg/g para o MoZnPO com uma eficiência de adsorção de 49%.
Synergistic effect of the sequential intercalation of three types of surfactants in the exfoliation degree of bentonite clay in films of cassava
(Elsevier, 2018-09-15) Monteiro, Mayra Kerolly Sales; Oliveira, Victor Rafael Leal de; Santos, Francisco Klebson Gomes dos; Barros Neto, Eduardo Lins de; Leite, Ricardo Henrique de Lima; Aroucha, Edna Maria Mendes; Silva, Karyn Nathallye de Oliveira
A method of obtaining exfoliated nanocomposite films based on biopolymers has been reported. The method is based on the incorporation ofmodified bentonite clay bymixing surfactants into a biodegradablematrix. The biopolymer used was cassava starch, which has a high hydrophilicity, which makes it less desirable than synthetic polymers, when used as a film matrix for coating. The improvement of this was proposed with the formation of a nanocomposite matrix by the high exfoliation of themodified bentonite clay used as reinforcement material. The degree of exfoliation of the sequential modification in bentonite with three surfactants throughout the cassava starch filmwas investigated by XRD, FTIR, AFM, SEM,OMand contact angle. The physicochemical properties of the nanocomposite films were analyzed for water vapor permeability, ductility, opacity, thermal stability and water solubility. Finally, the claymodified in the presence of the three surfactantswas the reinforcementmaterial that contributed the most to the physical/chemical properties of the control starch film, amongwhich it reduced 90.6% of the water vapor permeability, as well as 77.43% of the maximum dissolution

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