EQA - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química
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Resultados da Pesquisa
- ItemAplicação da análise wavelet para detecção de transições de regime em leito fluidizado(2023) Ferreira, Graziela Lemos; Pinto, Luiz Antônio de Almeida; Felipe, Carlos Alberto Severo; Silva, Carlos Alexandre Moreira daA fluidização é um processo onde partículas sólidas adquirem um comportamento semelhante ao de um fluído em ebulição devido ao fluxo ascendente de um gás ou líquido. Devido à este fluxo ascendente do fluído através do leito de sólidos, diferentes tipos de regimes fluidodinâmicos podem ser observados. As variações dos tipos de regimes estão associadas a velocidade do fluído, características físicas das partículas e condições de operação da coluna. O conhecimento dos regimes fluidodinâmicos é crucial para garantir a eficiência e a segurança das operações, sendo necessário a aplicadação de uma ferramente de análise de dados eficiente para capturar a dinâmica complexa desses sistemas. Nesse contexto, este estudo tem como objetivo empregar as transformadas de Fourier e wavelet para analisar medidas de flutuacao de pressao obtidas em diferentes regimes fluidodinâmicos de um leito fluidizado gás-sólido, utilizando os seguintes solidos: CMC - Celulose Microcristalina (dp=329um; p=0,98g.cm3), Areia I (dp=193um; p=2,48g.cm3) e Areia II (dp=727um; p=2,45g.cm3). Os sólidos empregados foram classificados como Geldart B (CMC e Areia I) e B/D (Areia II), e os experimentos foram realizados em duas condições diferentes de relação altura de leito fixo (H) e diâmetro de coluna (D) (H/D=1/1 e H/D=2/1). Um amplo conjunto de análises foi utilizado para identificação dos regimes fluidodinâmicos e suas transições. Para alcançar esse objetivo, foram aplicadas técnicas como espectros de frequência, frequências e amplitudes dominantes, distribuição de energia dos subsinais, índice de homogeneidade (HI) e análise de entropia. A análise de Fourier permitiu decompor os dados de pressão em suas componentes de frequência, sendo possível identificar e compreender as frequências dominantes das oscilações e correlacionar com os padrões de regimes de contato no leito fluidizado. Os sólidos com classificação de Geldart B apresentaram as mesmas variações de regimes sob as mesmas condições de operação. Para relação H/D = 1/1, as seguintes transições foram observadas: leito fixo, borbulhante múltiplo e borbulhante explosivo. Na relação H/D = 2/1, as seguintes transições foram observadas: leito fixo, borbulhante múltiplo, slugging e borbulhante explosivo. O sólido com classificação B/D apresentou transição de regimes diferentes. Para H/D=1/1: leito fixo, borbulhante simples e borbulhante explosivo. Para H/D=2/1: leito fixo, borbulhante simples, slugging e borbulhante explosivo. A transformada de Wavelet trouxe uma vantagem significativa na análise dos dados através da aplicação da função Symmlets 13, sendo possível identificar mudanças bruscas nos dados de pressão que estavam relacionadas a transições de regimes. Valores máximos de HI e mínimos de entropia foram obtidos nas transições do regime borbulhante simples para borbulhante múltiplo ou slugging. Em relação a decomposição dos subsinais na condição H/D= 1/1, constatou-se para os sólidos do tipo B que a maior razão de energia foi em D4 e para o tipo B/D foi em D5. Com o aumento da altura do leito, H/D=2/1, sólidos do tipo B apresentaram valores maiores de energia em D5 e B/D em D6. Os subsinais com maior razão de energia foram condizentes com a faixa de frequência dominante obtida na análise de Fourier.
- ItemEstudo da influência dos parâmetros geométricos de um cristalizador radial utilizando um modelo CFD multiescala e o método de design construtal(2022) Rodrigues, Gustavo Villela; Rosa, Cezar Augusto da; Santos, Elizaldo Domingues dosNovos processos de cristalização são estudados constantemente para, posteriormente, serem implementados na indústria farmacêutica. Para o auxílio destes estudos, são utilizadas as ferramentas computacionais, dentre as quais, a mais utilizada é a computational fluid dynamcs (CFD). Neste estudo, a modelagem computacional, atrelada a metodologia de design construtal, foi utilizada para avaliar a influência dos parâmetros geométricos de um cristalizador radial de escoamento contínuo na eficiência de micromistura, conversão de soluto e distribuição granulométrica. A cristalização antissolvente da lovastatina foi utilizada como operação unitária modelo para a execução deste trabalho. Para análise numérica deste trabalho, foi utilizado um modelo multiescala que acopla as equações de escoamento turbulento (Reynolds-Averaged- Navier-Stokes), com os modelos de função de densidade de probabilidade (PDF) presumida de três ambientes, balanço de energia e balanço populacional, bem como a termodinâmica não ideal de misturas. Este modelo multiescala foi implementado e resolvido numericamente em regime transiente utilizando o software OpenFOAM. A equação de balanço populacional foi discretizada na coordenada interna utilizando o método dos volumes finitos utilizando esquema de alta resolução. Comprovou-se que a configuração dos parâmetros de construção do cristalizador influencia a performance da cristalização da lovastatina por antissolvente em regime contínuo.
- ItemProdução de exopolissacarídeos por Ensifer meliloti em frascos agitados e biorreator de bancada : condições de processo e caracterização parcial do biopolímero(2022) Santos, Jandler Trocado dos; Burkert, Carlos André VeigaExopolissacarídeos (EPS) são biopolímeros produzidos de forma extracelular por diversos micro-organismos. Dentre os grupos de bactérias que produzem EPS, destacam-se as diazotróficas, que são responsáveis pela fixação do nitrogênio atmosférico. Tais macromoléculas possuem características físico-químicas que as permitem ser utilizadas em diversas aplicações industriais como floculantes, sorventes, agentes gelificantes e espessantes. Por outro lado, para viabilizar a produção de EPS, torna-se interessante o uso de substratos de baixo custo como fonte de nutrientes no meio de cultivo, como o melaço de soja, que contém carboidratos, lipídios, proteínas, minerais e vitaminas. Neste contexto, em relação à composição dos meios de cultivo, e considerando a complexa composição do melaço de soja, se faz necessária a avaliação das concentrações das fontes de carbono e nitrogênio para aumentar a produção do biopolímero. Além disso, para produção em biorreatores de bancada ou escalas maiores, é importante avaliar as condições de aeração e agitação, tendo em vista que são importantes para mistura e difusão de oxigênio. Portanto, os objetivos principais deste trabalho foram: estabelecer as melhores concentrações de melaço de soja e extrato de levedura em cultivo em frascos agitados para produção de EPS por Ensifer meliloti SEMIA 135; avaliar os efeitos da aeração e agitação em biorreator de escala de bancada visando à produção de EPS; e caracterizar parcialmente o bioproduto formado em termos de propriedades reológicas, térmicas e características estruturais. Os resultados obtidos indicam que as concentrações de melaço de soja e extrato de levedura que resultam na maior produção de EPS são, respectivamente, 30 g L-1 e 0,4 g L-1, resultando em 7,3 g L-1 do biopolímero. Além disso, o incremento do coeficiente volumétrico de transferência de oxigênio (kLa) pelo aumento da aeração de 0,5 para 2 vvm (mantendo a agitação em 100 rpm) eleva a produção de biomassa e EPS, mas quando a agitação é incrementada (300 rpm), apesar do aumento do kLa, ocorre diminuição da produção. Desta forma, a condição de aeração e agitação que resultou na maior produção foi de 2 vvm e 100 rpm, resultando em 7,61 g L-1 de EPS. Em termos de características estruturais, o EPS apresentou massa molar ponderal média de 1,532 x 108 Da, grupos funcionais característicos de EPS provenientes de outras bactérias diazotróficas, presença de nitrogênio provavelmente associada a proteínas e caráter polianiônico evidenciado pelo potencial zeta negativo, com tendência de neutralização das cargas negativas com a acidificação do meio de dispersão. O biopolímero apresentou comportamento reológico pseudoplástico na faixa de pH de 2 a 7 e na concentração de 0,5 a 3 % (m v-1), seguindo o modelo de Herschel-Bulkley, caracterizado por apresentar tensão inicial de escoamento, enquanto a temperatura de degradação térmica ficou em torno de 285 C, mostrando o potencial de sua aplicação em diferentes áreas, como alimentícia e biotecnológica. O EPS produzido e parcialmente caracterizado pode vir a ser aplicado em formulações de produtos distintos, que necessitem de características de fluídos de Herschel-Bulkey e comportamento polianiônico em pH neutro, sendo capaz de resistir a processamentos térmicos sem perder suas propriedades.
- ItemOcorrência de microplásticos na praia do Cassino e avaliação de um sistema de separação sólido-sólido por elutriação(2023) Morales, Josué Moares; Ogrodowski, Christiane Saraiva; Souza, Taiana Denardi deOs microplásticos tem instigado grande preocupação devido aos impactos ambientais que podem ser causados em sistemas marinhos e costeiros, sendo uma grande parcela dos resíduos encontrados nesses ambientes. A identificação, separação e quantificação desses materiais possui grande importância para formular meios de mitigação de microplásticos e tentar impedir a sua formação. A Praia do Cassino, localizada na cidade de Rio Grande no litoral sul do Brasil, possui registros de poluição por esse tipo de resíduo, potencialmente causada por componentes trazidos pelas marés, turistas, banhistas e veículos em off-road. Neste trabalho, foi analisada e quantificada a ocorrência de microplásticos presente na costa litorânea da Praia do Cassino, com um enfoque nas partículas encontradas dispostas na linha de maré alta e zona entre marés. Também foi avaliado o potencial do sistema de separação sólido-sólido para a elutriação de microplásticos presentes no sedimento arenoso da região costeira estudada. O método da elutriação pode ser utilizado para a separação de partículas finas com base nas suas características físicas de tamanho, formato e densidade. Foram implementadas melhorias em um sistema de separação por elutriação já existente com a incorporação de um sistema de monitoramento digital de temperatura e vazão de fluido durante todo o procedimento. Também foram feitos aperfeiçoamentos no sistema de elutriação existente com a análise de um diferente método de entrada de amostras sólidas à coluna de elutriação, inserindo a amostra por uma entrada lateral à coluna de elutriação. A análise para a quantificação de partículas de microplásticos na Praia do Cassino resultou em uma média de 7,33 microplásticos por metro quadrado da costa litorânea, com uma estimativa de 12,6 milhões de partículas de microplásticos em uma área de 1,73 km2, referente a área total de intervalo entre pontos de coleta de amostras estabelecidos. Nos ensaios para determinar a eficiência do sistema projetado, foi obtido um valor máximo de 92% de recuperação de micropartículas plásticas utilizando a entrada de amostras sólidas por via lateral.
- ItemProcesso de elutriação para separação de microplásticos presentes em águas lagunares(2022) Rossatto, Andressa; Ogrodowski, Christiane Saraiva; Souza, Taiana Denardi deTécnicas para separação de microplásticos (MPs) estão sendo estudadas devido aos efeitos letais e sub-letais que essas partículas em escala de 1-5000 um causam a biota, pela fácil ingestão e disponibilidade deste material no sistema aquático. A elutriação é uma técnica promissora para separação sólido-sólido de materiais particulados, porém pouco estudada para separação sólido-líquido o que impulsiona o desenvolvimento de pesquisas que envolvam seus princípios na separação dos MPs de águas superficiais. Sendo assim, o objetivo deste trabalho é estudar o processo de elutriação para arraste de MPs em sistema controlado e aplicar as condições estabelecidas na separação de materiais em amostras de águas superficiais da Laguna dos Patos (LP) e Lago Guaíba (LG). Para isso foi realizado um levantamento bibliográfico na base de dados da Science Direct sobre ocorrência de MPs em sistemas de águas doces, onde identificou-se a presença dos polímeros de Polietileno, Poliamida 6.6, Poliamida 6, Policloreto de vinila, Poliestireno, Policarbonato, Acrilonitrila-butadieno-estireno, Polipropileno, Polibutileno tereftalato, Polietileno tereftalato e Poliuretano. Estes polímeros padrões foram adquiridos, moídos e peneirados até atingir a faixa granulométrica de 106-1700 um. Através das Equações de Stokes e Correlações de Coelho & Massarani foram calculadas as velocidades terminais teoricas e o número de Reynolds para esta faixa granulométrica e correspondem a 0,03-97 mm/s e 0,004-184,52, respectivamente. Um elutriador de vidro com altura de 0,96 m, diâmetro de 0,02 m e equipado com sistema de bombeamento capaz de variar as vazões de água entre 2,28x107-1,37x106 m3/s foi utilizado para separar os MPs na faixa granulométrica entre 128-1700 um. Assim, verificou-se que ao aplicar a elutriacão para separacão de MPs na faixa granulométrica entre 106-150 um obteve-se máxima eficiência de 33,3% em volume de água elutriada de 2400 mL. As amostras de aguas lagunares superficiais coletadas na LP e no LG foram analisadas em microscópico óptico, onde visualizou-se partículas de diâmetros equivalentes médios de 8,22 um e 10,40 um e esfericidade de 0,79 e 0,83, respectivamente. As condições operacionais de elutriação estabelecidas para os polímeros padrões foram aplicadas as amostras da LP e do LG a fim de separar os MPs presentes nestes ambientes. Foram realizadas análises de microscopia óptica e espectroscopia Raman combinado a Surface Enhance Raman Scattering (SERS) nas amostras elutriadas e observou-se que ocorreu a separação de partículas para diferentes velocidades da água.
- ItemUtilização de técnicas de aprendizado de máquina em um processo de bioadsorção de corantes sintéticos(2023) Silva, Larissa Oliveira da; Lopes, Toni Jefferson; Silva, Luciano Silva da; Martins, Manoel LeonardoUma das etapas do tratamento dos efluentes industriais têxteis, via de regra, ocorre através do processo de adsorção, o qual pode atuar na remoção de um ou mais corantes sintéticos presentes no corpo hídrico. O processo de bioadsorção, definido pela aplicação de um bioadsorvente proveniente de resíduos agroindustriais, apresenta eficácia na metodologia de remoção, a qual mitiga possíveis impactos ecossistêmicos oriundos da caracterização e disposição dos corantes sintéticos no meio ambiente, dispondo-se de forma economicamente viável e sustentável quimicamente. A análise quantitativa das concentrações iniciais e finais dos corantes sintéticos em efluentes, convencionalmente, é baseada em metodologia analítica, como quimiométrica e espectrofotométrica, com a aferição dos dados empíricos de laboratório; entretanto, a fim de reduzir o tempo demandado pelo tratamento dos dados, pela seletividade e pelo alto custo de investimento de insumos, nesta Dissertação foram aplicadas duas técnicas de Inteligência Artificial, baseadas em metodologias computacionais de Aprendizado de Máquina, as Redes Neurais Artificiais e as Máquinas de Vetores de Suporte, para a validação de um modelo de melhor ajuste e representatividade do comportamento dos dados, sendo alternativa de substituição à metodologia analítica convencional. As análises basearam-se na utilização da casca da mandarina como adsorvente e dos corantes sintéticos, Azul de Metileno, Violeta Cristal, Alaranjado de Metila e Verde Brilhante, como adsorbatos, tanto caracterização monocomponente quanto bicomponente. A técnica de Máquinas de Vetores de Suporte validou um modelo de melhor ajuste em ambas caracterizações.
- ItemEstratégias de cultivo para o aumento da produção de exopolissacarídeos por Ensifer meliloti em meio com melaço de soja(2023) Ferreira Filho, Rui dos Santos; Burkert, Carlos André VeigaO presente estudo foi conduzido com o objetivo de avaliar o efeito da composição do meio e do modo de cultivo na produção de exopolissacarídeos (EPS) pela bactéria Ensifer meliloti SEMIA 135, utilizando melaço de soja como fonte de nutrientes, enfatizando a importância da utilização de substratos de baixo custo como os coprodutos agroindustriais para atingir uma produção eficiente de EPS. A bactéria foi cultivada em frascos agitados utilizando diferentes meios, variando a concentração de melaço (30 a 50 g L-1) e a presença ou não de extrato de levedura e sais minerais, bem como nas formas de operação em batelada simples e alimentada. Foram realizados cultivos em biorreator de bancada de 5 L utilizando diferentes condições de agitação, em batelada simples e alimentada, determinando a produção de EPS e biomassa. Como resultado, comprovou-se que a utilização de extrato de levedura é dispensável, sendo possível utilizar um meio contendo somente melaço de soja (30 g L-1) acrescido de solução salina, enquanto concentração mais elevada de melaço resultou em redução da produção. A batelada alimentada em frascos agitados apresentou uma produção mais elevada de EPS (9,08 ± 0,25 g L-1) em comparação à batelada simples (7,67 ± 0,40 g L-1). As melhores condições de agitação e aeração para produção de EPS em biorreator de bancada foram 200 rpm e 1,25 vvm, respectivamente, correspondendo a um kLa de 17,5 h-1. A operação em batelada alimentada no biorreator proporcionou a maior produção de EPS do estudo (14,4 g L-1), em comparação com 8,61 g L-1 na batelada simples, confirmando que essa estratégia pode ser uma alternativa promissora para a produção de EPS a partir de bactérias diazotróficas. O EPS apresentou massa molar ponderal média de 9,266 x 107 Da, com baixo índice de polidispersão (3,330), grupos funcionais característicos de EPS rizobianos e caráter polianiônico (potencial zeta de -36,03 mV em pH 7). O EPS apresentou comportamento reológico seguindo o modelo de Herschel- Bulkley, com redução da viscosidade aparente com o aumento do pH, bem como alta estabilidade térmica, com temperatura de fusão de 203 C. A caracterização do biopolímero confirmou sua potencialidade como biomaterial para aplicações industriais, sendo uma opção atraente para diversos usos.
- ItemAvaliação de diferentes técnicas para a superação da dormência de sementes de cornichão (Lotus corniculatus L.) em leito fluidizado(2023) Barros, Lillian Medeiros; Felipe, Carlos André Severo; Almeida, André Ricardo Felkl deO uso de leguminosas forrageiras ou gramíneas em sistemas agropastoris proporciona uma série de vantagens tais como, o aumento da fertilidade do solo, maior rendimento agrícola e qualidade da forragem. Uma das sementes mais utilizadas na região sul do Brasil é a semente de cornichão (Lotus corniculatus L.), uma leguminosa que possui alto potencial forrageiro. Todavia, esta semente apresenta um mecanismo de defesa denominado dormência, fenômeno que impede ou retarda a germinação, mesmo estando viável e mantida em condições favoráveis. Recentemente a radiação ultravioleta (UV) vem sendo utilizada como objeto de estudo para processos de modificação de superfície de sementes. As análises indicam que a radiação e sua intensidade afetam os processos fisiológicos da semente, influenciando no desenvolvimento e crescimento das plantas, apresentando-se como um possível método para a superação da dormência. Outra forma de promover a quebra de dormência é a reumidificação das sementes, que tem apresentado indícios de contribuir para a quebra de dormência de sementes de cornichão. Dentro desse contexto, o objetivo do presente trabalho foi analisar individualmente e em conjunto, duas metodologias para a superação da dormência de sementes de cornichão: o tratamento com radiação UV e a reumidificação das sementes. Sementes secas e/ou previamente umidificadas foram submetidas à fluidização, com ou sem a ação de uma fonte de radiação UV e também inicialmente apenas irradiadas. Quanto à qualidade fisiológica das sementes secas, os melhores resultados alcançados foram da combinação reumidificação seguida da secagem, na comparação com as outras situações avaliadas. A análise da modificação da superfície da semente resultante da incidência de radiação UV foi realizada através do ângulo de contato com água (WCA), onde as sementes tratadas resultaram em ângulos de contato significativamente inferiores à testemunha. Os resultados indicaram que a modificação superficial causada pela radiação UV promoveu importantes melhoras nos índices agronômicos considerados, mostrando que a técnica tem potencial de utilização na quebra de dormência física de sementes. Além disso o leito fluidizado fotoquímico se mostrou viável, como uma forma de realizar o procedimento de escarificação em maior escala.
- ItemInfluência das condições de secagem em leito fixo nas folhas de Eucalyptus grandis para obtenção de extratos bioativos(2023) Lauermann, Bruna; Souza, Taiana Denardi de; Rosa, Gabriela Silveira daAs plantas aromáticas com suas propriedades medicinais e farmacêuticas têm sido foco de estudos científicos na busca por compostos fenólicos (CF). Os CFs são agentes fitoquímicos que compõem o metabolismo secundário das plantas, são antioxidantes naturais, possuem ação bactericida, fungicida, inseticida e apresentam poder farmacológico. O Eucalyptus grandis é a espécie mais cultivada no Brasil. Suas folhas são normalmente descartadas como resíduos durante a colheita e no processamento mecânico da madeira. Devido ao grande volume gerado, são materiais de grande potencial de estudos. Uma de suas aplicabilidades já estudada para fins medicinais, é para obtenção de óleos essenciais, porém, é uma metodologia robusta e de baixa rentabilidade. Dessa forma, traça a oportunidade de ampliar os estudos em relação a esse subproduto. O objetivo deste trabalho é estudar a influência da secagem convectiva das folhas de E. grandis, em leito fixo, avaliar a influência na obtenção de compostos fenólicos e antioxidantes e realizar a caracterização química e microbiológica dos extratos obtidos por maceração e extração por ultrassom. Para avaliar a influência da secagem utilizou-se um planejamento composto central rotacional com temperatura do ar variando entre 45,9 e 74,1ºC e velocidade do ar variando entre 0,77 e 1,62 m.s-1. Com relação ao conteúdo de compostos fenólicos totais e atividade antioxidante (AA) diante do radical DPPH, os valores encontrados para a folha in natura foram 3,61 ± 0,98 mgEAG.gss-1 e 35,16 ± 2,15%, já para as folhas secas os valores obtidos foram de 15,36 ± 5 mgEAG.gss-1 e 92,49 ± 4,33% respectivamente. Na avaliação da cinética de secagem, foi verificado apenas o período correspondente à taxa de secagem decrescente. A análise estatística mostrou que a relação ao percentual de perda do conteúdo de compostos fenólicos totais e ao percentual de perda da atividade antioxidante, nenhuma das variáveis teve influência estatística significativa. As folhas secas na condição otimizada da operação de secagem foram utilizadas para obtenção de extratos fenólicos através de dois métodos: maceração e ultrassom com tempo de 30 min, obtendo resultados de CF 16,39 ± 1,50 mg EAG.gss-1 e 15,07 ± 0,84 mg EAG.gss-1 e AA de 92,50 e 93,30 %, respectivamente. Também foi realizada uma comparação em relação ao tempo de extração por ultrassom, em 5 min, com resultados de CF 11,77 ± 0,84 mg EAG.gss-1 e 93,25 ± 0,28% de AA. Os resultados estatísticos indicaram que não há diferença significativa entre 5 ou 30 min na extração por ultrassom para compostos fenólicos, porém, para atividade antioxidande esta variação foi significativa. Dessa forma, optou-se pelo tempo de 5 min. Foi realizada a caracterização do extrato por CLAE, encontrando como compostos majoritários verbascosídeo (8,11±0,6 mg.g-1 .) e quercetina ( 0,47±0,26 mg.g-1). O extrato de folhas de E. grandis apresentaram atividade antimicrobiana contra cepas de E. coli e S. coccus, com CMI 6 mg.L-1 e CMB de 8 mg.L-1 para ambas. Este trabalho demonstra que as folhas de E. grandis possuem capacidade de fornecer extratos com potencial bioativo e antimicrobiano, potencializados com a operação de secagem, tornando-se uma fonte sustentável a ser explorada pela indústria.
- ItemModificação superficial de microplásticos em leito fotoquímico: um potencial adsorvente multielementar(2024) Roldão, Caroline Pereira; Felipe, Carlos Alberto Severo; Kessler, Felipe; Mortola, Vanessa BongalhardoA problemática do descarte inadequado de plásticos, que representa uma ameaça ambiental crescente, deve-se à durabilidade desses materiais. Uma solução inovadora para enfrentar esse desafio é a modificação superficial dos plásticos, tornando-os capazes de reter cátions que podem ser encontrados em ambientes poluídos. Essa abordagem não apenas contribui para redução da poluição, mas também abre caminho para aplicações mais sustentáveis, promovendo uma gestão mais responsável desta classe de resíduos. O objetivo deste estudo consistiu em alterar a superfície de partículas de polietileno de alta densidade (PEAD) e polietileno de baixa densidade (PEBD) empregando radiação UV, e avaliar o potencial destes polímeros modificados na capacidade de retenção de íons metálicos presentes em soluções aquosas previamente preparadas. Esse processo foi conduzido mediante a utilização de um leito fluidizado fotoquímico, no qual partículas de PEBD e PEAD de diâmetro médio na faixa de 3 a 4 mm, foram submetidas ao tratamento superficial. O processo de fotofuncionalização foi realizado mediante o emprego de uma fonte de radiação UV, uma lâmpada de mercúrio de média pressão, posicionada no topo da coluna, com as partículas mantidas sob fluidização com ar atmosférico por até 120 minutos. Após a exposição à radiação UV, amostras das partículas tratadas foram mergulhadas em soluções aquosas compostas pelos íons Al+3, K+1, Ca+2, Mn+2 , Cr+3, Cu+2, Ag+1, Cd+2, Sn+2, Pb+2 e Ba+2, em concentrações de 1 mol/L. Estes experimentos foram conduzidos por um período de 60 minutos, com as soluções mantidas a aproximadamente 23ºC, sob agitação magnética intensa. Amostras de partículas modificadas no leito fotoquímico foram analisadas através da técnica de ângulo de contato com água (WCA), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e espectroscopia de infravermelho por Transformada de Fourier com Reflectância Total Atenuada (FTIR), enquanto amostras pós contato com as soluções metálicas, foram analisadas empregando as técnicas de FTIR e de Fluorescência de raios-X por Energia Dispersiva (EDXRF). A análise de FTIR identificou o enxerto de grupos funcionais como hidroxilas e carbonilas, assim como permitiu verificar, após o contato com as soluções metálicas, a interação polímero-metal, com o desaparecimento das vibrações destes grupos. Foi verificado o surgimento de defeitos na superfície das amostras dos polímeros a partir de aproximadamente 60 minutos de exposição à radiação ultravioleta. A redução dos ângulos de contato (WCA) evidenciou as alterações superficiais. No caso do PEAD, observou-se uma diminuição do ângulo de contato de 92º para 65º após o tratamento. Quanto ao PEBD, os ângulos de contato diminuíram de 99º para 75º. Através da técnica de EDXRF observou-se que o PEAD tratado com radiação UV demonstrou capacidade de retenção para íons de cálcio, manganês e prata. Além disso, observou-se que o PEBD também exibiu potencial de retenção, tendo sido capaz de reter íons de cálcio, manganês, prata, cobre e bário. Os resultados indicam que, entre os polímeros estudados e após a modificação por radiação ultravioleta, o PEAD demonstrou seletividade superior aos metais. A aplicação de radiação ultravioleta constitui uma abordagem promissora para a modificação da superfície de polímeros, visando conferir novas propriedades e aplicações a estes materiais.
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