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Tipo: Dissertação
Título: Eficiência de adsorção de microplásticos de poliestireno por carbono ativado modificado com óxido de ferro
Autor(es): Queiroz, Ana Beatriz Delfino de
Orientador: Santiago-Aguiar, Rilvia Saraiva de
Coorientador: Garcia, Enrique Vilarrasa
Palavras-chave em português: Microplásticos;Poliestireno;Remoção de contaminantes;Carbono ativado
Palavras-chave em inglês: Plastic particles;Polystyrene;Contaminant removal;Carbon, Activated
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA
Data do documento: 2026
Citação: QUEIROZ, Ana Beatriz Delfino de. Eficiência de adsorção de microplásticos de poliestireno por carbono ativado modificado com óxido de ferro. 2025. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) – Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2025.
Resumo: A poluição por microplásticos tem se apresentado como uma ameaça aos ecossistemas aquáticos e à saúde humana, por conta de sua persistência aos métodos de tratamento convencionais e a sua capacidade em adsorver e transportar poluentes químicos. Este trabalho buscou investigar a eficiência do carbono ativado granular (CAG), comercial e modificado com óxido de ferro, na remoção de microplásticos de poliestireno (MPs) em soluções aquosas por meio de processos de adsorção. A modificação do carbono ativado a partir da impregnação com óxido de ferro resultou em um aumento significativo na eficiência de remoção. O CBT-FeT6 apresentou uma melhor capacidade de adsorção em comparação ao CBT-PD02, principalmente em uma faixa mais ampla de pH, o que é mais vantajoso para aplicações reais. Em concentração de 2,5 g/L, o material apresentou valores de capacidade de adsorção no equilíbrio (16h) em pH 4 (2,94 mg/g) e pH 7 (2,61 mg/g), superior ao CBT-PD02 cujos valores no equilíbrio (30h) em pH 4 (2,91 mg/g) e pH 7 (0,63 mg/g). Mesmo em pH 10, onde a repulsão eletrostática predominou, o CBT-Fe capacidade de adsorção de 1,07 mg/g utilizando 2,5 g/L em 30h. As isotermas de adsorção mostraram comportamento conforme os modelos de Langmuir (CBTFeT6) e Freundlich (CBT-PD02), sugerindo que o processo de adsorção foi modificado com a inserção do óxido, resultando em um processo mais favorável. Ensaios de caracterização revelaram propriedades químicas e morfológicas do poliestireno e do carbono ativado, com análises de MEV confirmando os resultados experimentais. O estudo destaca o potencial do carbono ativado modificado com óxido de ferro como uma possível solução eficiente e sustentável para a remoção de microplásticos de poliestireno, enfatizando a necessidade de etapas posteriores de tratamento nas Estações de Tratamento de Efluentes (ETE) como forma de combater a ameaça ambiental dos microplásticos.
Abstract: Microplastic pollution has emerged as a threat to aquatic ecosystems and human health due to its persistence against conventional treatment methods and its ability to adsorb and transport chemical pollutants. This study aimed to investigate the efficiency of granular activated carbon (GAC), both commercial and modified with iron oxide, in the removal of polystyrene microplastics (MPs) from aqueous solutions through adsorption processes. The modification of activated carbon by impregnation with iron oxide resulted in a significant increase in removal efficiency. The CBT-FeT6 showed better adsorption capacity compared to CBT-PD02, especially across a wider pH range, which is advantageous for real-world applications. At a concentration of 2.5 g/L, CBT-FeT6 exhibited equilibrium adsorption capacities (16 h) of 2.94 mg/g at pH 4 and 2.61 mg/g at pH 7, outperforming CBT-PD02, which showed equilibrium values (30 h) of 2.91 mg/g at pH 4 and only 0.63 mg/g at pH 7. Even at pH 10, where electrostatic repulsion predominated, CBT-FeT6 achieved an adsorption capacity of 1.07 mg/g using 2.5 g/L over 30 h. The adsorption isotherms followed the Langmuir model for CBT-FeT6 and the Freundlich model for CBT-PD02, suggesting that the adsorption process was favorably altered by the incorporation of iron oxide. Characterization tests revealed the chemical and morphological properties of both polystyrene and activated carbon, with SEM analyses confirming the experimental results. The study highlights the potential of iron oxide-modified activated carbon as an efficient and sustainable solution for the removal of polystyrene microplastics, emphasizing the need for additional treatment steps in Wastewater Treatment Plants (WWTPs) to combat the environmental threat posed by microplastics.
Descrição: Este documento está disponível online com base na Portaria no 348, de 08 de dezembro de 2022, disponível em: https://biblioteca.ufc.br/wp-content/uploads/2022/12/portaria348-2022.pdf, que autoriza a digitalização e a disponibilização no Repositório Institucional (RI) da coleção retrospectiva de TCC, dissertações e teses da UFC, sem o termo de anuência prévia dos autores. Em caso de trabalhos com pedidos de patente e/ou de embargo, cabe, exclusivamente, ao autor(a) solicitar a restrição de acesso ou retirada de seu trabalho do RI, mediante apresentação de documento comprobatório à Direção do Sistema de Bibliotecas.
URI: http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/85725
ORCID do(s) Autor(es): https://orcid.org/0009-0009-0473-9965
Currículo Lattes do(s) Autor(es): http://lattes.cnpq.br/3640835690624082
ORCID do Orientador: https://orcid.org/0000-0003-2513-6898
Currículo Lattes do Orientador: http://lattes.cnpq.br/8912166751688514
ORCID do Coorientador: https://orcid.org/0000-0003-4190-8763
Currículo Lattes do Coorientador: http://lattes.cnpq.br/3609876017431887
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
Aparece nas coleções:DEQ - Dissertações defendidas na UFC

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