Degradação do corante azul de metileno via processo eletro-Fenton empregando diferentes ânodos

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dataload.collectionmapped02 - Mestrado - Químicapt_BR
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dc.contributor.advisorAlmeida, Lucio César de [Orientador]pt_BR
dc.contributor.authorPinto, Victor Lorejanpt_BR
dc.contributor.bancaBraz, Elen Julciléia Romão Sartoript_BR
dc.contributor.bancaFerreira, Elivelton Alvespt_BR
dc.coverage.spatialLondrinapt_BR
dc.date.accessioned2024-05-01T11:39:43Z
dc.date.available2024-05-01T11:39:43Z
dc.date.created2022.00pt_BR
dc.date.defesa22.06.2022pt_BR
dc.description.abstractResumo: Processos eletro-Fenton (EF) com um cátodo de PTFE de difusão de ar foram realizados para degradação de uma solução de Azul de Metileno (AM) 2 mg L–1 A influência das variáveis pH (2, – 4,), corrente (6 mA – 1 mA) e tipo de ânodo (ntTiO2AD, Ru e Pt) foi investigada por meio do planejamento fatorial completo 2³ com cinco réplicas no ponto central Superfícies de respostas das espécies de Fe2+/Fe3+, peróxido de hidrogênio, descoloração e remoção do COT foram geradas para otimizar as condições experimentais Para os três ânodos utilizados, o maior valor de matéria orgânica mineralizada, observado pela superfície de resposta do COT, foi alcançado em pH 4, e corrente 1 mA (janódica = 15,1 mA cm–2) Dentre os ânodos, o ntTiO2AD foi escolhido como eletrodo no ponto ótimo com 47,17% de COT e 1% de eficiência de descoloração em 12 minutos Testes com o uso do sequestrante demonstraram que o radical •OH proveniente da reação de Fenton é a espécie oxidante mais importante para a degradação do corante AM Em 12 minutos, a eficiência de descoloração atingiu 1% e 71,6% sem e com o uso do sequestrante, respectivamente A clivagem do corante nos estudos com o agente sequestrante ocorreu a partir da oxidação anódica e pela formação de oxidantes mais fracos Estudos em tratamentos EF aplicando radiação UV (FEF) demostraram maior eficiência de mineralização em relação a testes sem o emprego da radiação Esses resultados confirmam que a radiação UV contribuiu para a manutenção da reação de Fenton e na foto-descarboxilação dos complexos de ácidos carboxílicos-Fe3+ que não são mineralizados por meio de processos EF Ademais, o ânodo ntTiO2AD apresentou comportamento de um fotoanodo e com efeito menos resistivo nos estudos FEF O modelo cinético de pseudo-primeira ordem para a eficiência de descoloração (R² = ,995) e mineralização (R² = ,986) foi bem ajustado, com constantes de velocidade (k) iguais a 1,93 ? 1–2 min–1 e 5,93 ? 1 –3 min–1, respectivamente O valor mínimo de CE foi em 3 minutos (8,92 KW h kg COT-1) e, após 6 minutos, foi observado um aumento gradual até 12 minutos (61,9 KW h kg COT-1), enquanto para ECM, foi obtido um valor máximo em 1 minutos (32,12%) diminuindo até 5,29% em 12 minutos de eletrólisept_BR
dc.description.abstractother1Abstract: Electro-Fenton (EF) processes with an air diffusion PTFE cathode were performed for the degradation of a 2 mg L–1 Methylene Blue (AM) solution The influence of the variables pH (2 – 4), current (6 mA – 1 mA) and anode type (ntTiO2AD, Ru and Pt) was investigated using 2³ full factorial design with five replicates at the central point Response surfaces of Fe2+/Fe3+ species, hydrogen peroxide, discoloration and TOC removal were generated to optimize the experimental conditions For the anodes used, the highest value of mineralized organic matter, observed by the TOC response surface, was reached at pH 4 and current 1 mA (janodic = 151 mA cm–2) Among the anodes, ntTiO2AD was chosen as the electrode at the optimum point with 4717% TOC and 1% decolorization efficiency in 12 minutes Tests using the scavenger showed that the •OH radical from the Fenton reaction is the most important oxidant species for the degradation of the AM dye In 12 minutes, the decolorization efficiency reached 1% and 716% without and with the use of the sequestrant, respectively Dye cleavage in studies with the sequestering agent occurred from anodic oxidation and the formation of weaker oxidants Studies in EF treatments applying UV radiation (FEF) showed greater mineralization efficiency compared to tests without the use of radiation These results confirm that UV radiation contributed to the maintenance of the Fenton reaction and the photo-decarboxylation of carboxylic acid-Fe3+ complexes that are not mineralized by EF processes Furthermore, the ntTiO2AD anode showed the behavior of a photoanode and with a less resistive effect in the FEF studies The pseudo-first order kinetic model for the decolorization (R² = 995) and mineralization (R² = 986) efficiency was well-fitted, with velocity constants (k) equal to 193 ? 1–2 min–1 and 593 ? 1 –3 min–1, respectively The minimum EC value was at 3 minutes (892 KW h kg COT-1) and, after 6 minutes, a gradual increase was observed up to 12 minutes (619 KW h kg COT-1), while for ECM, a maximum value was obtained in 1 minutes (3212%) decreasing to 529% in 12 minutes of electrolysispt_BR
dc.description.notesDissertação (Mestrado em Química) - Universidade Estadual de Londrina, Centro de Ciências Exatas, Programa de Pós-Graduação em Químicapt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.uel.br/handle/123456789/8687
dc.languagepor
dc.relation.coursedegreeMestradopt_BR
dc.relation.coursenameQuímicapt_BR
dc.relation.departamentCentro de Ciências Exataspt_BR
dc.relation.ppgnamePrograma de Pós-Graduação em Químicapt_BR
dc.subjectCorantes têxteispt_BR
dc.subjectAzul de metilenopt_BR
dc.subjectProcesso eletro-Fenton heterogêneopt_BR
dc.subjectPlanejamento experimentalpt_BR
dc.subjectTextile dyespt_BR
dc.subjectMethylene bluept_BR
dc.subjectHeterogeneous electro-Fenton processpt_BR
dc.subjectExperimental designpt_BR
dc.titleDegradação do corante azul de metileno via processo eletro-Fenton empregando diferentes ânodospt_BR
dc.typeDissertaçãopt_BR

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