Avaliação e comparação do potencial das biomassas e dos biochars de macrófitas aquáticas para adsorção de azul de metileno
Carregando...
Data
2023-02-02
Autores
Orientador
Silva, Michael Jones da 
Tanimoto, Sonia Tomie
Coorientador
Pós-graduação
Ciência dos Materiais - FEIS
Curso de graduação
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Editor
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Tipo
Dissertação de mestrado
Direito de acesso
Acesso restrito
Resumo
Resumo (português)
As macrófitas Eichhornia crassipes (MEC) e Egeria najas (MEN) são as principais plantas aquáticas invasoras identificadas no rio Paraná na divisa dos estados de Mato Grosso do Sul e São Paulo. Essas biomassas amplamente disponíveis e com pouca visibilidade têm potencial para produção de biochars. Por isso, o presente trabalho visou estudar e avaliar o potencial dessas biomassas lignocelulósicas e dos biochars obtidos a partir do processo termoquímico de pirólise nas temperaturas de 500 e 750 °C para a MEC e 300, 500 e 750 °C para a MEN, para a adsorção do corante azul de metileno (AM) em solução aquosa. As propriedades dos materiais lignocelulósicos e dos biochars foram investigados através de análise imediata, análise termogravimétrica (TG/DTG), espectroscopia de emissão atômica por plasma indutivamente acoplado (ICP-OES), análise elementar (CNHS-O), poder calorífico, espectroscopia de absorção no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e energia dispersiva de raios-X (EDX). A MEN apresentou um maior rendimento de obtenção de biochar com 83,67 %m/m e teor de metais superior a MEC demonstrado pela análise de ICP-OES. As curvas TG/DTG apresentaram comportamentos similares para ambas as macrófitas, com 4 estágios de decomposição relacionados à perda de massa. O FTIR e a análise elementar apresentaram uma redução de grupos funcionais e nos teores de hidrogênio e oxigênio, respectivamente, com o aumento da temperatura de pirólise. Observou através das microimagens obtidas pelo MEV que os materiais apresentam estruturas heterogêneas e irregulares com tamanhos distintos. O biochar da MEC obtido em 500 °C apresentou uma melhor eficiência na capacidade adsortiva do corante azul de metileno, com uma remoção de 93,13% de AM em um período de 360 minutos.
Resumo (inglês)
The macrophytes Eichhornia crassipes and Egeria najas are the main invasive aquatic plants found in the Parana River on the border between the states of Mato Grosso do Sul and São Paulo. A wide variety of biomasses, which are widely available and have little visibility, may be suitable for biochar production. Therefore, the current study aimed to study and evaluate the potential of lignocellulosic biomasses and biochars obtained from the thermochemical pyrolysis process at temperatures of 500 and 750 °C for Eichhornia crassipes and 300, 500, and 750 °C for Egeria najas for the adsorption of methylene blue (MB) dye in aqueous solution. By performing immediate analyses, thermogravimetric analyses (TGA/DTGA), inductively coupled plasma atomic emission spectroscopy (ICP-OES), elemental analyses (CNHS-O), calorific value, Fourier transform infrared absorption spectroscopy (FTIR), scanning electron microscopy (SEM), and energy dispersive X-ray analysis, we were able to determine the properties of the lignocellulosic materials and biochars. As demonstrated by ICP-OES analysis, Egeria najas produces biochar at a higher rate (83.67 % m/m) and contains a higher level of metal content than Eichhornia crassipes. In both macrophytes, TGA/DTGA curves showed similar behavior, with four stages of decomposition related to mass loss. FTIR and elemental analysis revealed a reduction in functional groups and hydrogen and oxygen contents, respectively, as the pyrolysis temperature increased. According to the microimages obtained by SEM, the materials present heterogeneous and irregular structures. Eichhornia crassipes biochar obtained at 500 °C displayed an improved adsorptive capacity for methylene blue dye, removing 93.13% of AM within 360 minutes.
Descrição
Palavras-chave
Idioma
Português