Adsorção do desregulador endócrino 4-octilfenol por óxido de grafeno

dc.contributor.advisorTinoco, Juliana Delgado
dc.contributor.advisor-co1Nascimento, José Heriberto Oliveira do
dc.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/7207262766245334pt_BR
dc.contributor.authorAraújo, Ygo Magno de
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/3685718530663355pt_BR
dc.contributor.referees1Santos, Hélio Rodrigues dos
dc.contributor.referees1Latteshttp://lattes.cnpq.br/9048384392428073pt_BR
dc.contributor.referees2Fechine, Pierre Basilio Almeida
dc.date.accessioned2023-09-05T22:59:28Z
dc.date.available2023-09-05T22:59:28Z
dc.date.issued2022-03-31
dc.description.abstractAmong the endocrine disrupting (ED), alkylphenols have wide application, have potential adverse effects on human health and the environment and have already been detected in several environmental matrices. 4-octylphenol (OP) is one of the main by-products of the degradation of non-ionic surfactants from polyethoxylated alkylphenols and has been investigated for having strong chemical stability and being difficult to biodegrade. OP was considered as a persistent toxic chemical contaminant of special concern by the United Nations Environment Programme (UNEP), of high bioaccumulative capacity by the United States Environmental Protection Agency (USEPA) and as a hazardous substance, in Directive 39/2013 of the European Union. Adsorption is an effective water treatment method for ED removal, considering technical and economic aspects. In this perspective, the present research aimed to analyze the process of adsorption in aqueous solution of OP by graphene oxide (GO) in bench scale. The central composite design (CCD) was used to analyze the adsorption through four factors: adsorbate concentration (ADSOP), adsorbent concentration (ADSGO), contact time (CT) and pH. The results helped in the investigation of the adsorption capacity, adsorbate removal, adsorption kinetics – pseudo-first order (PFO), pseudo-second order (PSO), Elovich equation and intraparticle diffusion (IPD) – and equilibrium conditions – Langmuir, Freundlich and Redlich-Peterson – through mathematical models. The results show the maximum adsorption capacity of 158,92 mg∙g-1 (ADSOP of 120 mg∙L-1; ADSGO of 0,2 g∙L-1; CT of 90 min and pH 2) and the removal of adsorbent ranged from 74,58 to 83,75% under all conditions tested (ADSOP from 100 to 120 mg∙L-1; ADSGO from 0,2 to 3,4 g∙L-1; CT from 15 to 90 min and pH from 2 to 10). Regarding kinetics, the Elovich equation was the one that best fitted the experimental data. The IPD indicated that the adsorptive process happened intraparticle and in the boundary layer. In the isotherms, the Redlich-Peterson model showed better fit to the data. The predominant mechanism of adsorption of OP by GO was chemissorption. Finally, the study showed that GO can be used in the adsorption process for the removal of OP in aqueous solution and that the use in a wide range of pH and contact times without significant loss of efficiency, indicates positive aspects in the operational issues in water treatment plants.pt_BR
dc.description.resumoDentre os desreguladores endócrinos (DE), os alquilfenóis possuem ampla aplicação, têm potencial efeitos adversos à saúde humana e ao meio ambiente e já foram detectados em diversas matrizes ambientais. 4-octilfenol (OF) é um dos principais subprodutos da degradação de surfactantes não iônicos de alquilfenóis polietoxilados e tem sido investigado por possuir forte estabilidade química e ser de difícil biodegradabilidade. OF foi considerado como contaminante químico tóxico persistente de preocupação especial pelo Programa das Nações Unidas para o Meio Ambiente (PNUMA), de elevada capacidade bioacumulativa pela Agência Americana de Proteção Ambiental (USEPA) e como substância perigosa, na Diretiva 39/2013 da União Europeia. A adsorção é um método de tratamento de água eficaz na remoção de DE, considerando aspectos técnicos e econômicos. Nesta perspectiva, a presente pesquisa teve por objetivo analisar o processo de adsorção em solução aquosa do OF por óxido de grafeno (OG) em escala de bancada. O delineamento composto central (DCC) foi utilizado para analisar a adsorção por meio de quatro fatores: concentração de adsorvato (COF), concentração do adsorvente (COG), tempo de contato (TC) e pH. Os resultados auxiliaram na investigação da capacidade de adsorção, remoção de adsorvato, cinética de adsorção – pseudoprimeira ordem (PPO), pseudossegunda ordem (PSO), equação de Elovich e difusão intrapartícula (DIP) – e condições de equilíbrio – Langmuir, Freundlich e RedlichPeterson – através de modelos matemáticos. Os resultados apresentam a máxima capacidade de adsorção de 158,92 mg∙g-1 (COF de 120 mg∙L-1; COG de 0,2 g∙L-1; TC de 90 min e pH 2) e a remoção de adsorvente variou de 74,58 a 83,75% em todas as condições testadas (COF de 100 a 120 mg∙L-1; COG de 0,2 a 3,4 g∙L-1; TC de 15 a 90 min e pH de 2 a 10). Em relação à cinética, a equação de Elovich foi a que melhor se ajustou aos dados experimentais. A DIP indicou que o processo adsortivo aconteceu intrapartícula e na camada limite. Nas isotermas, o modelo de Redlich-Peterson apresentou melhor adequação aos dados. O mecanismo de adsorção do OF pelo OG predominante foi a quimiossorção. Por fim, o estudo permitiu constatar que o OG pode ser utilizado no processo de adsorção para a remoção de OF em solução aquosa e que a utilização em uma ampla faixa de pH e tempos de contato sem haver perda significativa de eficiência, indica aspectos positivos nos quesitos operacionais em estações de tratamento de água.pt_BR
dc.description.sponsorshipConselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPqpt_BR
dc.identifier.citationARAÚJO, Ygo Magno de. Adsorção do desregulador endócrino 4-octilfenol por óxido de grafeno. Orientador: Juliana Delgado Tinôco. 2022. 65f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Sanitária e Ambiental) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2022.pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/54710
dc.languagept_BRpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal do Rio Grande do Nortept_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.initialsUFRNpt_BR
dc.publisher.programPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA SANITÁRIA E AMBIENTALpt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.subjectTratamento de águapt_BR
dc.subjectMicropoluentes de interesse emergentept_BR
dc.subjectNanopartículaspt_BR
dc.subjectAlquilfenóispt_BR
dc.subjectCinética de adsorçãopt_BR
dc.subjectIsotermas de adsorçãopt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITARIApt_BR
dc.titleAdsorção do desregulador endócrino 4-octilfenol por óxido de grafenopt_BR
dc.typemasterThesispt_BR

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