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Please use this identifier to cite or link to this item: https://tede.unioeste.br/handle/tede/8473
Tipo do documento: Dissertação
Title: Um estudo teórico e prático de adsorção para desagregação de negro de fumo aplicada à limpeza de dutos de exaustão
Other Titles: A theoretical and practical study fo adsorption for the desintegration of carbon black applied to the cleaning of exhaust ducts
Autor: Strassburg, Sinara Adriana 
Primeiro orientador: Baricatti, Reinaldo Aparecido
Primeiro membro da banca: Sebastien, Nyamien Yahaut
Segundo membro da banca: Gonçalves, Gilberto da Cunha
Terceiro membro da banca: Baricatti, Reinaldo Aparecido
Resumo: O negro de fumo (NF) é um material com base de carbono, com alta estabilidade térmica e ampla disponibilidade, apresentando potencial como adsorvente e em processos de remediação ambiental. Assim, de acordo com sua importância, este trabalho teve como objetivo caracterizar estrutural, química e morfologicamente o NF, além de avaliar sua capacidade de adsorção frente a substâncias orgânicas, buscando compreender o comportamento superficial do material. Para isso, o NF foi analisado quanto ao ponto de carga zero (pHPCZ), espectroscopia vibracional no infravermelho (FTIR), análise termogravimétrica (TGA), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e espectroscopia de energía dispersiva (EDX). O pHPCZ foi de aproximadamente 5,5, indicando que o material apresenta valor positivo em meios ácidos e tende a ser neutro ou levemente negativo em pH mais altos. As análises por FTIR revelaram a presença de grupos funcionais hidroxila, metila e metileno, associados a uma estrutura grafítica com grupos oxigenados superficiais, enquanto isso, a TGA demonstrou alta estabilidade térmica, tendo a perda de massa inferior a 10% até 1000 °C. A MEV mostrou que o NF possui partículas nanométricas esferoidais e aglomeradas, com estrutura fractal e alta área superficial, sendo que essas características favorecem o potencial adsorvente do material. Os testes de adsorção com eritrosina indicaram elevada afinidade do NF por moléculas com carga negativa, com cinética rápida de saturação, em cerca de 20 minutos. Os nossos resultados demonstram que o NF possui superfície predominantemente catiônica nas condições deste estudo, sendo eficaz na adsorção de compostos orgânicos aniônicos, porém, necessitando de tratamentos prévios de ativação para ampliar sua capacidade de adsorção de íons metálicos. Dessa forma, nossos resultados evidenciam um potencial promissor como adsorvente em sistemas aquosos, especialmente após modificações de superfície que otimizem sua interação com diferentes tipos de contaminantes.
Abstract: Carbon black (CB) is a carbon-based material with high thermal stability and wide availability, showing potential as an adsorbent and in environmental remediation processes. Thus, according to its importance, this work aimed to structurally, chemically, and morphologically characterize CB, as well as to evaluate its adsorption capacity toward organic substances, seeking to understand the surface behavior of the material. For this purpose, CB was analyzed regarding the point of zero charge (pHPZC), Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR), thermogravimetric analysis (TGA), scanning electron microscopy (SEM), and energy-dispersive spectroscopy (EDX). The pHPZC was approximately 5.5, indicating that the material presents a positive value in acidic media and tends to be neutral or slightly negative at higher pH values. FTIR analyses revealed the presence of hydroxyl, methyl, and methylene functional groups, associated with a graphitic structure containing surface oxygenated groups, while TGA demonstrated high thermal stability, with mass loss lower than 10% up to 1000 °C. SEM showed that CB has nanometric spheroidal and agglomerated particles, with a fractal structure and high surface area, and these characteristics favor the adsorptive potential of the material. Adsorption tests with erythrosine indicated a high affinity of CB for negatively charged molecules, with rapid saturation kinetics, in about 20 minutes. Our results demonstrate that CB has a predominantly cationic surface under the conditions of this study, being effective in the adsorption of anionic organic compounds; however, requiring prior activation treatments to increase its adsorption capacity for metal ions. Thus, our results highlight a promising potential as an adsorbent in aqueous systems, especially after surface modifications that optimize its interaction with different types of contaminants.
Keywords: Negro de fumo
Adsorção
Remediação ambiental
Carbon black
Adsorption
Environmental remediation
CNPq areas: OUTROS
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 Ciências Ambientais
Campun: Toledo
Citation: STRASSBURG, Sinara Adriana. Um estudo teórico e prático de adsorção para desagregação de negro de fumo aplicada à limpeza de dutos de exaustão. 2026. 72 f. Dissertação (Mestrado em Ciências Ambientais) - Universidade Estadual do Oeste do Paraná, Toledo, 2026.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
Endereço da licença: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
URI: https://tede.unioeste.br/handle/tede/8473
Issue Date: 2-Feb-2026
Appears in Collections:Mestrado em Ciências Ambientais (TOL)

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