Síntese e caracterização de hidrocarvões a partir de resíduo da indústria cervejeira para adsorção de fármaco

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dc.contributor.advisorMambrini, Raquel Vieira
dc.contributor.advisor-coFreitas, Patrícia Elizabeth de
dc.contributor.advisor-coLatteshttp://lattes.cnpq.br/2462079171658068
dc.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/2859884193381045
dc.contributor.authorAbreu, Ana Paula Oliveira de
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/7588060947572253
dc.contributor.refereeMambrini, Raquel Vieira
dc.contributor.refereeFreitas, Patrícia Elizabeth de Freitas
dc.contributor.refereeFerreira, Ângela de Mello
dc.contributor.refereeAmorim, Flávia Regina
dc.contributor.refereeMoreira, Renata Pereira Lopes
dc.date.accessioned2025-04-28T19:00:01Z
dc.date.available2025-04-28T19:00:01Z
dc.date.issued2023-06-28
dc.description.abstractA crescente preocupação com questões envolvendo, especialmente, o descarte de resíduos,sejam eles urbanos ou industriais, tem levado pesquisadores a buscarem soluçõessustentáveis, inovadoras e economicamente viáveis. A conversão destes resíduos em produtosde alto valor agregado representa uma importante alternativa na resolução do problema. Nestetrabalho, o resíduo da indústria cervejeira, rico em malte, foi utilizado como fonte debiomassa para produção de hidrocarvões, através da carbonização hidrotermal realizadasomente com água em diferentes temperaturas, 160 ºC, 180 ºC e 200 ºC. Tanto oshidrocarvões quanto a biomassa foram caracterizados por diversas técnicas a fim depossibilitar a determinação das suas principais propriedades e suas potenciais aplicações.Resultados de análise termogravimétrica revelam que houve a formação do hidrocarvão e seuseventos de perda de massa ocorrem em maiores temperaturas conforme o aumento datemperatura de carbonização, na espectroscopia de absorção na região do infravermelho(FTIR) nota-se a presença de bandas características dos grupos carboxílicos (-C=O), e devibrações de -C=C que correspondem a estrutura carbonácea aromática dos hidrocarvões e adiminuição de grupos hidroxil (-OH) evidenciam a perda de água conforme aumenta-se atemperatura de síntese. Os hidrocarvões apresentaram baixa área superficial, de 2,439 m 2 g -1 a8,739 m 2 g -1 , o que não descarta seu uso como adsorvente de contaminantes. Para potencializara sua capacidade adsortiva realizaram-se modificações em sua superfície, que consiste naativação ácida e a magnetização para facilitar sua remoção do meio. Os hidrocarvõesmodificados foram aplicados na adsorção de uma solução de enrofloxacina, um tipo defluoroquinolona utilizada como antibiótico, a 10 ppm e apresentaram capacidade de adsorçãode 7,2 mg g -1 para o hidrocarvão magnético e 5,4 mg g - 1 para o ácido, sendo a capacidadeadsortiva do hidrocarvão magnético 20 vezes maior quando comparado ao hidrocarvãosintetizado a 160 ºC que apresentou o menor desempenho adsortivo, 0,35 mg g -1 . A adição degrupos funcionais na superfície dos hidrocarvões corrobora para sua aplicação comoadsorvente de fármacos abrindo diversas possibilidades no estudo de outros fármacos oucontaminantes emergentes.
dc.description.abstractotherThe growing concern with issues involving, especially, the disposal of waste, whether urbanor industrial, has led researchers to seek sustainable, innovative, and economically viablesolutions. The conversion of this waste into high value-added products represents animportant alternative in solving the problem. In this work, the malt-rich residue from thebrewing industry was used as a biomass source for hydrochar production throughhydrothermal carbonization performed only with water at different temperatures, 160 ºC, 180ºC, and 200 ºC. Both the hydrochar and the biomass were characterized by several techniquesin order to enable the determination of their main properties and their potential applications.Results of thermogravimetric analysis reveal that there was the formation of hydrochar and itsmass loss events occur at higher temperatures as the carbonization temperature increases. Inthe infrared absorption spectroscopy (FTIR) region, the presence of characteristic bands ofcarboxylic groups (-C=O) and vibrations of -C=C that correspond to the aromaticcarbonaceous structure of the hydrochar and the decrease of hydroxyl groups (-OH) shows theloss of water as the synthesis temperature increases. The hydrochar presented low surfacearea, from 2.439 m2 g-1 to 8.739 m2 g-1, which does not rule out its use as contaminantadsorbent. To enhance their adsorptive capacity, modifications were made to their surface,which consists of acid activation and magnetization to facilitate its removal from the medium.The modified hydrochar were applied in the adsorption of a solution of enrofloxacin, a type offluoroquinolone used as an antibiotic, at 10 ppm and showed adsorption capacity of 7.2 mg g-1 for the magnetic hydrochar and 5.4 mg g-1 for the acid one, being the adsorptive capacity ofthe magnetic hydrochar 20 times higher when compared to the hydrochar synthesized at 160ºC that showed the lowest adsorptive performance, 0.35 mg g-1. The addition of functionalgroups on the surface of the hydrochar supports its application as a drug adsorbent, openingseveral possibilities in the study of other drugs or emerging contaminants.
dc.identifier.urihttps://repositorio.cefetmg.br//handle/123456789/1301
dc.language.isopt
dc.publisherCentro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais
dc.publisher.countryBrasil
dc.publisher.initialsCEFET-MG
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Tecnologia de Produtos e Processos
dc.subjectCarbonização hidrotermal
dc.subjectResíduos de cervejaria
dc.subjectAdsorção
dc.subjectEnrofloxacina
dc.subjectAzul de metileno
dc.titleSíntese e caracterização de hidrocarvões a partir de resíduo da indústria cervejeira para adsorção de fármaco
dc.typeDissertação

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