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dc.creatorNetto, Matias Schadeck
dc.date.accessioned2024-03-11T13:11:39Z
dc.date.available2024-03-11T13:11:39Z
dc.date.issued2024-02-28
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufsm.br/handle/1/31641
dc.description.abstractThe search for new materials for the treatment of effluents contaminated with organic waste is of great scientific relevance. Therefore, this work aimed to investigate the synthesis of nanostructured carbon materials using zeolites as a structured guide, “zeolite template carbons (ztc)” for later use as an adsorbent and a semiconductor material for heterogeneous photocatalysis. Both materials were characterized based on their surface area, X-ray diffraction, and scanning electron microscopy, where the results showed that both synthesized ZTCs presented a type 2 structure characterized by carbon burning inside and outside the interstices. Of zeolite, where the ZTC synthesized with methanol presented a high surface area of 1200 m² g -1 and a uniform homogeneous structure, while the ZTC synthesized with acetonitrile presented an area of 212 m2 g -1 resulting in more misshapen and heterogeneous particles. ZTC synthesized with methanol was used as an adsorbent for ketoprofen in aqueous solution where the results indicated fast adsorption kinetics and an excellent adsorption capacity of 280 mg g1 of drug at a temperature of 298 K, using the experimental conditions of pH five and adsorbent dosage of 0.5 g L-1 . The adsorption proved exothermic, favorable, and spontaneous, where the ZTC remained stable for up to 5 reuse cycles. Excellent results were also found in treating river water contaminated with different drugs, obtaining 84% matrix removal and decreasing microbial activity. ZTC synthesized with acetonitrile was used in the heterogeneous photocatalysis of ketoprofen and ibuprofen in aqueous solution, where the results indicated that ZTC showed high efficiency in the degradation of drugs under the optimal reaction conditions of natural pH 5, catalyst dosage of 0.1 g L-1 and initial drug concentration of 40 mg L-1 . ZTC remained stable for reuse up to 4 cycles, and almost complete mineralization was achieved within 30 min in binary systems. Therefore, the results indicated that ZTCs proved to be a highly efficient solution for effectively removing drugs, highlighting their significant potential in treating contaminated water.eng
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESpor
dc.languageporpor
dc.publisherUniversidade Federal de Santa Mariapor
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/*
dc.subjectMateriais nanoestruturados de carbonopor
dc.subjectZeólitas como direcionador de estruturapor
dc.subjectNanostructured carbon materialseng
dc.subjectzeolites as a structure directoreng
dc.titleMateriais nanoestruturados de carbono utilizando zeólitas como direcionador de estruturapor
dc.title.alternativeNanostructured carbon materials using zeolites as a structure directoreng
dc.typeTesepor
dc.description.resumoA busca por novos materiais para o tratamento de efluentes contaminados com resíduos orgânicos é de grande relevância científica. Dessa forma, este trabalho teve como objetivo investigar a síntese de materiais nanoestruturados de carbono utilizando zeólitas como direcionador de estruturas, “zeolite template carbons (ztc)” para posterior utilização como adsorvente e também como material semicondutor para a fotocatálise heterogênea. Ambos os materiais foram caracterizados em função de sua área específica, Difração de Raio-X e microscopia eletrônica de varredura, onde os resultados mostraram que ambas as ZTCs sintetizadas apresentaram uma estrutura do tipo 2, caracterizado por uma queima do carbono dentro e fora dos interstícios da zeólita, onde a ZTC sintetizada com metanol apresentou uma alta área específica de 1200 m² g-1 , e uma estrutura homogênea uniforme, enquanto a ZTC sintetizada com acetonitrila apresentou uma área de 212 m2 g -1 resultando em partículas mais disformes e heterogêneas. A ZTC sintetizada com metanol foi empregada como adsorvente de cetoprofeno em solução aquosa onde os resultados indicaram uma rápida cinética de adsorção, e uma excelente capacidade de adsorção, de 280 mg g-1 de fármaco na temperatura de 298 K, usando as condições experimentais de pH 5 e dosagem de adsorvente de 0,5 g L-1 . A adsorção se mostrou exotérmica, favorável e espontânea, onde a ZTC permaneceu estável por até 5 ciclos de reutilização. Excelentes resultados também foram encontrados no tratamento de água de rio contaminada com diferentes fármacos, obtendo-se 84% de remoção da matriz, inclusive com diminuição da atividade microbiana. A ZTC sintetizada com acetonitrila foi empregada na fotocatálise heterogênea de cetoprofeno e ibuprofeno em solução aquosa, onde os resultados indicaram que a ZTC apresentou alta eficiência na degradação dos fármacos nas condições ótimas de reação de pH natural de 5, dosagem de catalisador de 0,1 g L -1 e concentração inicial do medicamento de 40 mg L -1 . A ZTC permaneceu estável para reutilização em até 4 ciclos e uma mineralização quase completa foi alcançada em 30 min em sistemas binários. Sendo assim, os resultados indicaram que as ZTCs se mostraram uma solução altamente eficiente para a remoção de fármacos, destacando seu potencial significativo no contexto do tratamento de águas contaminadas.por
dc.contributor.advisor1Dotto, Guilherme Luiz
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/5412544199323879por
dc.contributor.advisor-co1Jahn, Sérgio Luiz
dc.contributor.referee1Rhoden, Cristiano Rodrigo Bohn
dc.contributor.referee2Peres, Enrique Chaves
dc.contributor.referee3Ketzer, Felipe
dc.contributor.referee4Oliveira, Jivago Schumacher de
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/2589435167889575por
dc.publisher.countryBrasilpor
dc.publisher.departmentEngenharia Químicapor
dc.publisher.initialsUFSMpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Químicapor
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICApor
dc.publisher.unidadeCentro de Tecnologiapor


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