Browsing by Author "Pedra, Igor Bento"
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- Residual biomass biochar for effective wastewater treatment of textile dye polluantsPublication . Pedra, Igor Bento; Gameiro, Maria de Lurdes; Dias, Ana PaulaA necessidade de desenvolver métodos sustentáveis e de baixo custo para o tratamento de águas residuais, particularmente na indústria têxtil, que é um dos principais contribuintes para a poluição da água, é de extrema relevância, visto que os métodos tradicionais para remover corantes dos efluentes apresentam, frequentemente, um elevado custo, produzem poluentes secundários e apresentam uma menor eficácia. Assim, os biocarvões oferecem uma alternativa promissora devido à abundância de matérias-primas disponíveis, ao seu baixo custo, e ao potencial de serem ajustados em função da aplicação pretendida. Dessa forma, foram desenvolvidas diferentes amostras de biocarvões, derivadas de diferentes resíduos agrícolas, como cascas de arroz, folhas de abacate, cascas de amendoim, e misturas de macroalgas. As amostras de biocarvões foram produzidas através de pirólise a 350°C, sendo que a caracterização dessas amostras envolveu técnicas avançadas, como a Difração de Raios X (XRD), Espectroscopia Raman e Análise Termogravimétrica (TGA). Essas análises revelaram informações sobre a morfologia, grupos funcionais na superfície e estabilidade térmica dos biocarvões, fatores cruciais que determinam a eficácia de cada amostra, como adsorventes. Entre as amostras produzidas, o biocarvão de casca de arroz (BRH) foi o que apresentou um desempenho superior no que toca à remoção de corantes, alcançando uma capacidade de remoção de 99,2% para o corante Bezaktiv Blue HP-R, 81,4% para o Bezaktiv Red HP-R e 76,4% para o Bezaktiv Yellow HP-R. Para as misturas de corantes, o BRH removeu 94,8% da mistura de corante verde e 100% da mistura de corante roxo. O biocarvão de folhas de abacate (BAL) também demonstrou uma elevada capacidade, especialmente na remoção de Bezaktiv Blue HP-R (94,8%) e Red HP-R (83,6%). O biocarvão de casca de amendoim (BPS) apresentou desempenho variável, com a maior eficiência para Bezaktiv Yellow HP-R (94%), mas com resultados inferiores para outros corantes. Já o biocarvão de mistura de macroalgas (BMM) apresentou a menor capacidade de remoção, particularmente para o corante Bezaktiv Yellow HP-R (58,2%) e o Bezaktiv Red HP-R (69,1%). O bom desempenho do biocarvão derivado de cascas de arroz (BRH), e do proveniente de folhas de abacate (BAL), pode estar relacionado com a sua área de superfície, e com as interações que essas superfícies promovem. A amostra BRH, com um alto teor de sílica e uma estrutura microporosa bem desenvolvida, oferece uma elevada área de superfície e volume de poros, proporcionando dessa forma a capacidade de adsorver moléculas de corantes, por intermédio de mecanismos como o preenchimento de poros, ou através de interações eletrostáticas. A amostra BAL, por outro lado, é rica em grupos funcionais fenólicos e álcoois, que contribuem para fortes interações de ligação de hidrogénio e interações π-π com as moléculas dos corantes. Esses grupos funcionais, juntamente com as estruturas aromáticas presentes no BAL, facilitam a formação de complexos estáveis com os corantes, resultando em alta eficiência de adsorção.