Teses e Dissertações
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Item Caracterização e modificação química de resíduos sólidos do beneficiamento do café para produção de novos materiais(Universidade Federal de Lavras, 2007-02-16) Brum, Sarah Silva; Bianchi, Maria LuciaNa região Sul de Minas Gerais, a cafeicultura dá origem a um volume elevado de resíduos (aproximadamente 2,4 milhões de toneladas, somente em 2007). Um estudo mais detalhado desses resíduos possibilitaria determinar o potencial deste material e sugerir um aproveitamento adequado. O presente estudo teve como objetivo estudar a composição e a estrutura química e morfológica de dois diferentes tipos de resíduos gerados pela despolpa úmida de café, a polpa e o pergaminho. O pergaminho apresentou valores significativamente maiores de celulose, hemiceluloses e lignina, enquanto a polpa apresentou maiores valores de extrativos e cinzas. Os espectros de FTIR indicam a presença de lignina do tipo guaiacílica no pergaminho. Baseado nos resultados de CHN, o pergaminho apresentou uma relação carbono/nitrogênio (C/N) alta, sugerindo que a prática de adubação com esse resíduo após a colheita pode ser prejudicial, limitando a quantidade de nitrogênio presente no solo. O índice de cristalinidade relativa do pergaminho foi de 51,8% enquanto a polpa mostrou a metade desse valor, 25,3%.Item Preparação e aplicação de compósitos de carvão ativado e óxido de ferro, preparados a partir do defeito PVA do café na remoção de poluentes do meio aquoso(Universidade Federal de Lavras, 2008-02-26) Ramos, Paulize Honorato; Guerreiro, Mário CésarOs defeitos preto, verde e ardido (PVA), que constituem 20% da produção total do café, devem ser separados dos grãos não defeituosos para não comprometerem a qualidade final da bebida. Dessa maneira, o presente trabalho tem como objetivo utilizar esses rejeitos para a produção de materiais adsorventes e catalisadores para a utilização em reações de oxidação. Os experimentos foram realizados em duas etapas. Na primeira, foram preparados carvões ativados (CAs) a partir do defeito PVA, utilizando como agente ativante cloreto de zinco ou ácido fosfórico. Os carvões obtidos foram caracterizados por: espectroscopia na região do infravermelho (FTIR), análise elementar (CHN), medida de área superficial (BET), microscopia eletrônica de varredura (SEM) e análise termogravimétrica (ATG). Foram realizados testes de adsorção com os compostos orgânicos modelo: azul de metileno (AM), vermelho reativo (VR), triadimenol (TRD) e o ânion cromo (VI), na forma de dicromato. Na segunda etapa, foram preparados compósitos CA/óxido de ferro (goethita, α- FeOOH), na proporção de 1:0,005 (m/m). Os materiais foram caracterizados por: difratometria de raios X (XRD), espectroscopia Mössbauer, BET, FTIR e SEM. A atividade catalítica dos materiais foi testada na oxidação do AM e TRD. Os testes catalíticos foram realizados com e sem a presença de ácidos orgânicos (ácido picolínico - PIC e dipicolínico - PDC). Os materiais produzidos foram eficientes na oxidação de compostos orgânicos em meio aquoso.Item Preparação de carvão ativado a partir de borra de café: uso como adsorvente e como suporte catalítico para a remoção de poluentes orgânicos em meio aquoso(Universidade Federal de Lavras, 2009-02-16) Castro, Cínthia Soares; Guerreiro, Mário CésarNo presente trabalho estuda-se o preparo de carvões ativados (CAs) a partir do rejeito agroindustrial borra de café, utilizando-se como agente ativante vapor d’água (CA H 2 O), CO 2 (CA CO 2 ) e K 2 CO 3 (CAK). Os carvões produzidos apresentam natureza predominantemente microporosa com elevada área superficial, com exceção do CA CO 2 . Esses materiais, bem como o carvão comercial (CAC), foram testados como adsorventes dos contaminantes orgânicos azul de metileno (AM) e fenol, apresentando elevada capacidade de adsorção. Os diferentes agentes ativantes avaliados levaram à produção de carvões com propriedades superficiais bastante distintas que influenciaram fortemente o processo de adsorção dos contaminantes. A avaliação da adsorção variando-se o pH inicial das soluções dos adsorvatos mostrou que a adsorção desses nos CAs depende tanto da porosidade e da área superficial dos carvões quanto de seus grupos superficiais. O carvão com maior área superficial (CAK), bem como o carvão comercial (CAC), foi utilizado como suporte para a impregnação de ferro e a produção dos compósitos CAK/Fe e CAC/Fe, respectivamente, a fim de testá-los na decomposição de H 2 O 2 e oxidação de AM, utilizando H 2 O 2 como agente oxidante. Esses compósitos foram submetidos a um tratamento térmico de redução com H 2 , a fim de reduzir parcialmente os óxidos de ferro, produzindo os materiais CAK/Fe reduzido e CAC/Fe reduzido. Os testes catalíticos mostraram elevada capacidade de decomposição de H 2 O 2 e de oxidação de AM. Ressalta-se que os materiais reduzidos apresentaram maior capacidade de decomposição de H 2 O 2 , porém, com uma ligeira redução na capacidade de oxidação de AM. Além disso, os compósitos preparados a partir do carvão da borra (CAK) foram mais ativos, tanto na decomposição de H 2 O 2 como na oxidação do corante, exibindo maior remoção do corante, além de levar à formação de maior quantidade de produtos intermediários de oxidação.