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Tipo do documento: Dissertação
Title: Eletrocoagulação na remoção de nanopartículas de prata em meio aquoso
Other Titles: Electrocoagulation in the removal of silver nanoparticles in aqueous medium
Autor: Bortoli, Larissa Desordi 
Primeiro orientador: Palácio, Soraya Moreno
Primeiro coorientador: Hermes, Eliane
Primeiro membro da banca: Palácio, Soraya Moreno
Segundo membro da banca: Campos, Élvio Antônio de
Terceiro membro da banca: Zenatti, Dilcemara Cristina
Resumo: Estudos recentes têm demonstrado que nanopartículas de prata (AgNPs) podem trazer riscos potenciais a saúde e ao meio ambiente. A crescente produção em escala industrial e ampla incorporação em diversos produtos aumentam os riscos desse nanomaterial alcançar os diferentes ecossistemas e, assim, causar impactos nesses ambientes e na saúde humana. Diante deste panorama, este trabalho teve como objetivo principal avaliar a eficiência do tratamento por eletrocoagulação de diferentes efluentes industriais sintéticos de AgNPs. Para isto, sintetizou-se distintas dispersões de AgNPs em meio aquoso por redução química, utilizando nitrato de prata (AgNO3) como precursor, borohidreto de sódio (NaBH4) como redutor, e os estabilizantes nas concentrações 1 e 3%, carboximetilcelulose sódica (CMC), álcool polivinílico (PVA) e polivinilpirrolidona (PVP), resultando nas dispersões denominadas AgNPs-CMC1 e AgNPs-CMC3, AgNPs-PVA1 e AgNPs-PVA3 e AgNPs-PVP1 e AgNPs-PVP3, respectivamente. Sintetizadas, as nanopartículas foram caracterizadas por espectroscopia UV-Vis, microscopia eletrônica de transmissão (MET), conversão reacional, pH, condutividade e turbidez. Os espectros de absorção UV-Vis das AgNPs obtidas pelas diferentes reações de síntese foram similares, apresentando bandas na região de 400 nm, característico de AgNPs com formato esférico. A aparência morfológica predominantemente esférica das AgNPs das diferentes dispersões foi confirmada pela microscopia eletrônica de transmissão. No tratamento por eletrocoagulação com eletrodos de alumínio as dispersões contendo CMC como agente estabilizante se demonstraram dificilmente tratáveis por eletrocoagulação. Após 15 min de eletrólise a dispersão AgNPs-CMC1 apresentou uma redução de 71,72% na concentração de prata total e a dispersão AgNPs-CMC3 52,15%. As dispersões AgNPs-PVA1, AgNPs-PVP1 e AgNPs-PVP3 obtiveram redução na concentração de prata total acima de 99,90% em 10 min de tratamento, e a dispersão AgNPs-PVP3 redução de prata total de 99,98% aos 20 min de eletrocoagulação. Destes resultados foi possível observar que a eliminação de AgNPs de efluentes é possível, e que a eficiência do tratamento por eletrocoagulação se relaciona diretamente com às características físico-químicas adquiridas pelas suspensões de AgNPs quando estabilizadas com diferentes compostos. Por fim, através das análises de toxicidade com o organismo- teste Vibrio fischeri, e de acordo com a Portaria IAP n° 019/2006 foi possível constatar que somente as dispersões que utilizaram PVP como agente protetor se tornaram aptas ao descarte após tratamento por eletrocoagulação.
Abstract: Recent studies have shown that silver nanoparticles (AgNPs) can bring potential health and environmental risks. Its growing production on large scale and wide incorporation into several products increases the risks of this nanomaterial of reaching different ecosystems, impacting the environment and human health. Facing this panorama, this work has as main objective, evaluating the efficiency of the treatment by electrocoagulation of different synthetic industrial effluents of AgNPs. Therefore, distinct AgNPs dispersions were developed in aqueous medium by chemical reduction, using silver nitrate (AgNO3) as a precursor, sodium borohydride (NaBH4) as a reducer, and stabilizers in concentrations of 1 and 3% (m/v), sodium carboxymethylcellulose (CMC), polyvinyl alcohol (PVA) and polyvinylpyrrolidone (PVP), resulting in dispersions designated as AgNPs-CMC1 and AgNPs-CMC3, AgNPs-PVA1 and AgNPs-PVA3 and AgNPs-PVP1 and AgNPs-PVP3, respectively. Synthesized, the nanoparticles were characterized by UV-Vis spectroscopy, transmission electron microscopy (TEM), pH, conductivity and turbidity. The UV-Vis absorption spectra of the AgNPs obtained by different synthesis reactions were similar, presenting bands in the 400 nm region, typical of spherical-shaped AgNPs. The predominantly spherical morphological appearance of the AgNPs of the different dispersions was confirmed by transmission electron microscopy. In the treatment by electrocoagulation with aluminum electrodes, the dispersions containing CMC as a stabilizing agent proved to be difficult to treat by electrocoagulation. The dispersions AgNPs-CMC1 and AgNPs-CMC3 obtained a reduction in total silver concentration of 71.72 and 52.15%, respectively, after 15 min of electrolysis. While the dispersions AgNPs-PVA1, AgNPs-PVP1 and AgNPs-PVP3 obtained a reduction in total silver concentration above 99.90% in 10 minutes of treatment, and AgNPs-PVP3 route dispersion reduction of total silver of 99.98% at 20 min of electrocoagulation. From these results, it was possible to observe that the elimination of AgNPs from effluents is possible and that the efficiency of the treatment by electrocoagulation is directly related to the physicochemical characteristics acquired by the dispersions of AgNPs when stabilized with different compounds. Finally, through the toxicity analysis with the test organism Vibrio fischeri, and according to the IAP Ordinance No. 019/2006, it was possible to verify that only the dispersions that used PVP as a protective agent became suitable for disposal after treatment by electrocoagulation.
Keywords: Carboximetilcelulose
Álcool polivinilico
Polivinilpirrolidona
Vibrio fischeri.
Carboxymethylcellulose
Polyvinyl alcohol
Polyvinylpyrrolidone
CNPq areas: ENGENHARIA QUIMICA::PROCESSOS INDUSTRIAIS DE ENGENHARIA QUIMICA
Idioma: por
País: Brasil
Publisher: Universidade Estadual do Oeste do Paraná
Sigla da instituição: UNIOESTE
Departamento: Centro de Engenharias e Ciências Exatas
Program: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química
Campun: Toledo
Citation: BORTOLI, Larissa Desordi. Eletrocoagulação na remoção de nanopartículas de prata em meio aquoso. 2017. 72 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) - Universidade Estadual do Oeste do Paraná, Toledo, 2017.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: http://tede.unioeste.br/handle/tede/3996
Issue Date: 13-Mar-2017
Appears in Collections:Mestrado em Engenharia Química (TOL)

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