Aplicação da tecnologia supercrítica no tratamento de resíduos plásticos presentes em amostras de água
dc.contributor.advisor1 | Alonso, Christian Gonçalves | |
dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/7285754665946583 | |
dc.contributor.referee1 | Alonso, Christian Gonçalves | |
dc.contributor.referee2 | Montel, Adão Lincon Bezerra | |
dc.contributor.referee3 | Silva, Donizete Xavier da | |
dc.contributor.referee4 | Oliveira, Heibbe Cristhian Benedito de | |
dc.contributor.referee5 | Brito, Nubia Natalia de | |
dc.creator | Viana , Júlio Cezar Vieira | |
dc.creator.Lattes | http://lattes.cnpq.br/0278834394052913 | |
dc.date.accessioned | 2024-12-09T13:00:15Z | |
dc.date.available | 2024-12-09T13:00:15Z | |
dc.date.issued | 2023-12-21 | |
dc.description.abstract | Phthalic acid esters (PAEs) and bisphenol A (BPA) are plastic waste classified as emerging organic contaminants that can harm biota and human health. These residues arise as a result of the fragmentation of plastics into their monomers or the leaching of compounds used as plasticizers, such as BPA and DEP. In addition to contaminants of emerging concern, these compounds are also classified as endocrine disruptors (EDCs), interacting with estrogen receptors and causing harm to human health and the environment. Even with the availability of physical and chemical wastewater treatment methods, classical treatment methods for these compounds have proven not to be efficient in removing these refractory compounds. Therefore, the objective of this work was to use supercritical water oxidation (OASC) technology to investigate the degradation of BPA and DEP plastic waste in aqueous samples. The variables flow rate, temperature, concentration of oxidizing agent (H2O2) and homogeneous and heterogeneous catalyst, such as Cu(NO3)2 and metallic copper wire, respectively were used as parameters for the tests. Metallic copper was also used in the form of a wire together with H2O2. After treatment using OASC Total organic carbon (TOC) removal efficiencies were found to increase linearly with increasing temperature in the range of 400°C to 700°C for all tests with BPA and DEP. For all tests carried out, the best efficiency in removing total organic carbon (TOC) for BPA was achieved at a temperature of 700°C, oxidant concentration of 60 mM and flow rate of 10 mL.min-1 , reaching 91% of removal. For DEP, the best removal efficiency was achieved at a temperature of 700°C, oxidant concentration of 23 mM and flow rate of 10 mL.min-1, achieving 85% removal. Gas chromatography analysis was carried out for the gaseous components and revealed the presence of hydrogen, carbon dioxide, ethane, ethylene, methane and carbon monoxide gases. The analysis of the liquid fraction for BPA samples in the best treatment condition was carried out using liquid chromatography coupled to mass spectrometry and revealed the presence of the intermediate 2-phenyl2-propanol as the main degradation product. The liquid fraction for DEP samples in the best treatment condition was performed by gas chromatography coupled to mass spectrometry and revealed the presence of aliphatic chain hydrocarbons, such as decosane, triacontane, tetracosane and eicosane as the main degradation products. Therefore, the use of supercritical technology proved to be an efficient method for treating aqueous samples containing BPA and DEP. | eng |
dc.description.resumo | Ésteres de ácido ftálico (PAEs) e o bisfenol A (BPA) são resíduos plásticos classificados como contaminantes orgânicos emergentes que podem prejudicar a biota e a saúde humana. Esses resíduos surgem como consequência da fragmentação de plásticos em seus monômeros ou pela lixiviação de compostos usados como plastificantes, como é o caso do BPA e do DEP. Além de contaminantes de preocupação emergente, esses compostos também são classificados como desreguladores do sistema endócrino (EDCs), interagindo com receptores do estrogênio e causando danos à saúde humana e também ao meio ambiente. Mesmo com a disponibilidade de métodos físicos e químicos de tratamento de águas residuais, os métodos clássicos de tratamento para esses compostos demonstraram não ser eficientes na remoção desses compostos refratários. Dessa forma, o objetivo desse trabalho foi utilizar a tecnologia de oxidação em água supercrítica (OASC) na investigação da degradação dos resíduos plásticos BPA e DEP em amostras aquosas. As variáveis vazão, temperatura, concentração de agente oxidante (H2O2) e de catalisador homogêneo e heterogêneo, tais como Cu(NO3)2 e fio de cobre metálico, respectivamente foram usadas como parâmetros para os testes. Foi usado também cobre metálico na forma de fio juntamente com H2O2. Após tratamento usando OASC Verificou-se que as eficiências de remoção de carbono orgânico total (COT) aumentaram linearmente em relação ao aumento de temperatura na faixa de 400°C a 700°C para todos os testes com BPA e DEP. Para todos os testes realizados, a melhor eficiência na remoção de carbono orgânico total (COT) para o BPA foi alcançada na temperatura de 700°C, concentração de oxidante de 60 mM e vazão de 10 mL.min-1, alcançando 91% de remoção. Para o DEP a melhor eficiência de remoção foi alcançada na temperatura de 700°C, concentração de oxidante de 23 mM e vazão de 10 mL.min-1 , alcançando 85% de remoção. A análise por cromatografia gasosa foi realizada para os componentes gasosos e revelou a presença dos gases hidrogênio, dióxido de carbono, etano, etileno, metano e monóxido de carbono. A análise da fração líquida para as amostras de BPA na melhor condição de tratamento foi realizada por cromatográfica líquida acoplada à espectrometria de massas e revelou a presença do intermediário 2-fenil-2-propanol como principal produto de degradação. A fração líquida para as amostras de DEP na melhor condição de tratamento foi realizada por cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas e revelou a presença de hidrocarbonetos de cadeia alifática, como decosano, triacontano, tetracosano e eicosano como principais produtos de degradação. Portanto, a utilização da tecnologia supercrítica revelou ser um método eficiente para o tratamento de amostras aquosas contendo BPA e DEP. | |
dc.identifier.citation | VIANA, J. C. V. Aplicação da tecnologia supercrítica no tratamento de resíduos plásticos presentes em amostras de água. 2023. 174 f. Tese (Doutorado em Química) - Instituto de Química, Universidade Federal de Goiás, Goiânia, 2023. | |
dc.identifier.uri | http://repositorio.bc.ufg.br/tede/handle/tede/13719 | |
dc.language | por | |
dc.publisher | Universidade Federal de Goiás | |
dc.publisher.country | Brasil | |
dc.publisher.department | Instituto de Química - IQ (RMG) | |
dc.publisher.initials | UFG | |
dc.publisher.program | Programa de Pós-graduação em Química (IQ) | |
dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International | en |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ | |
dc.subject | Água supercrítica | por |
dc.subject | Resíduos plásticos | por |
dc.subject | Resíduos plásticos | por |
dc.subject | Bisfenol A | por |
dc.subject | Dietil ftalato | por |
dc.subject | Tratamento de efluentes | por |
dc.subject | Supercritical water | eng |
dc.subject | Plastic waste | eng |
dc.subject | Bisphenol A | eng |
dc.subject | Diethyl phthalate | eng |
dc.subject | Wastewater treatment | eng |
dc.subject.cnpq | CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::FISICO-QUIMICA::CINETICA QUIMICA E CATALISE | |
dc.title | Aplicação da tecnologia supercrítica no tratamento de resíduos plásticos presentes em amostras de água | |
dc.title.alternative | Application of supercritical technology in the treatment of plastic waste present in water samples | eng |
dc.type | Tese |