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Degradação do antibiótico tetraciclina em matriz aquosa por processos oxidativos avançados

With the advancement of technologies, the productive capacity of the industries has increased considerably in the last decades, which has resulted in the insertion of new pollutants called emergent. Thus, such substances are found mainly in water. The proposal of treatment techniques aimed at mitiga...

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Autor principal:	Bazei, Bruna Caroline
Formato:	Dissertação
Idioma:	Português
Publicado em:	Universidade Tecnológica Federal do Paraná 2019
Assuntos:	Tetraciclina Agentes oxidantes Fotoquímica Tetracycline Oxidizing agents Photochemistry CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITARIA Engenharia Sanitária
Acesso em linha:	http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/4399
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spelling	riut-1-43992019-09-11T06:00:43Z Degradação do antibiótico tetraciclina em matriz aquosa por processos oxidativos avançados Degradation of the antibiotic tetracycline in aqueous matrix by advanced oxidative processes Bazei, Bruna Caroline Mees, Juliana Bortoli Rodrigues http://lattes.cnpq.br/3996272952342357 Costa Junior, Ismael Laurindo http://lattes.cnpq.br/8830429960630659 Mees, Juliana Bortoli Rodrigues Costa Junior, Ismael Laurindo Frare, Laercio Mantovani Lourenço, Edneia Santos de Oliveira Tetraciclina Agentes oxidantes Fotoquímica Tetracycline Oxidizing agents Photochemistry CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITARIA Engenharia Sanitária With the advancement of technologies, the productive capacity of the industries has increased considerably in the last decades, which has resulted in the insertion of new pollutants called emergent. Thus, such substances are found mainly in water. The proposal of treatment techniques aimed at mitigating these new pollutants is a fundamental step for the maintenance of water resources. For decontamination of these waters containing micropollutants the Advanced Oxidative processes (POAs) have emerged as a promising technology due to their strong oxidizing power. The aim of this work was to study the degradation of the tetracycline antibiotic (TCT) in synthetic aqueous matrix using the advanced oxidative processes (POAs) of photolysis (UV), homogeneous (H2O2/UV) and heterogeneous (H2O2/TiO2/UV) photocatalysis. the optimized conditions by means of full initial factorial design and later rotational central compound design (DCCR). The experiments were conducted in a laboratory-scale reactor, with batch system, consisting of several 250 mL containers, equipped with four mercury lamps of 15 W, of low pressure with the bulb. By means of the actinometry test it was obtained that the dose to the photoreactor after 20 minutes of assay is equal to 1.00x10-4 einstein s-1. The DCCR for photolysis indicated the best degration pH = 11 and [TCT] = 20 mg L-1. For homogeneous phototocatalysis, the best conditions were pH = 8.82, [TCT] = 20 mg L-1 and [H2O2] = 65 mg L-1. For heterogeneous phototocatalysis, the best conditions were pH = 5.5, [TCT] of 20 mg L- 1, [H2O2] = 50 mg L-1 and [TiO2] = 0,4g L- 1. By means of photolysis and heterogeneous photocatalysis, total removal of the antibiotic occurred after 240 minutes and for homogenous photocatalysis after 180 minutes. The kinetics of all treatments correspond to the pseudo first order model with K1 = 0.017min -1, for photolysis, K1 = 0.01 min-1 for homogeneous photocatalysis and K1 = 0.002 min-1 for heterogeneous photocatalysis. In the toxicity test with lettuce seed Lactuca Sativa L., a lower toxic effect was observed after all the degradation treatments used. The treatments of photolysis (UV), homogeneous (H2O2/UV) and heterogeneous photocatalysis (TiO2 / H2O2 / UV) are promising in the treatment of water and effluents contaminated with the TCT drug. Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) Com o avanço das tecnologias, a capacidade produtiva das indústrias aumentou consideravelmente nas últimas décadas, o que tem resultado na inserção de novos poluentes denominados emergentes. Com isso, tais substâncias são encontradas principalmente, nas águas. A proposição de técnicas de tratamentos voltadas a mitigação desses novos poluentes coloca-se como uma etapa fundamental para a manutenção dos recursos hídricos. Para descontaminação dessas águas, contendo micropoluentes, os processos Oxidativos Avançados (POAs) têm surgido como uma tecnologia promissora em função do seu forte poder oxidante. Este trabalho teve por objetivo estudar a degradação do antibiótico tetraciclina (TCT) em matriz aquosa sintética empregando os processos oxidativos avançados (POAs) de fotólise (UV), fotocatálise homogênea (H2O2/UV) e heterogênea (H2O2/TiO2/UV), sendo as condições otimizadas por meio de planejamento fatorial completo inicial e posterior delineamento composto central rotacional (DCCR). Os experimentos foram conduzidos em um reator em escala laboratorial, com sistema em batelada, constituído por vários recipientes de 250 mL, equipado com quatro lâmpadas de mercúrio de 15 W, de baixa pressão com o bulbo. Por meio do teste de actinometria obteve-se que a dose para o fotorreator após 20 minutos de ensaio é igual a 1,00x10-4 einstein s-1. O DCCR para a fotólise indicou como melhores condições de degradação pH = 11 e [TCT] = 20 mg L-1. Para a fototocatálise homogênea obteve-se como melhores condições pH = 8,82, [TCT] = 20 mg L-1 e [H2O2] = 65 mg L-1. Para a fototocatálise heterogênea verificou-se como melhores condições pH = 5,5, [TCT] = 20 mg L-1, [H2O2] = 50 mg L-1 e [TiO2] = 0,4 g L-1. Por meio da fotólise e fotocatálise heterogênea, a total remoção do antibiótico ocorreu após 240 minutos e para fotocatálise homogênea após 180 minutos. As cinéticas de todos os tratamentos correspondem ao modelo de pseudo-primeira ordem com K1 =0,017min- 1, para fotólise, K1= 0,01 min-1 para fotocatálise homogênea e K1=0,002 min-1 para fotocatálise heterogênea. No teste de toxicidade com semente de alface Lactuca Sativa L. observou-se menor efeito tóxico após todos os tratamentos de degradação empregados. Os tratamentos de fotólise (UV), fotocatálise homogênea (H2O2/UV) e heterogênea (TiO2/ H2O2/UV) são promissores no tratamento de águas e efluentes contaminados com o fármaco TCT. 2019-09-10T18:55:12Z 2019-09-10T18:55:12Z 2019-02-18 masterThesis BAZEI, Bruna Caroline. Degradação do antibiótico tetraciclina em matriz aquosa por processos oxidativos avançados. 2019. 110 f. Dissertação (Mestrado em Tecnologias Ambientais) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Medianeira, 2019. http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/4399 por openAccess application/pdf Universidade Tecnológica Federal do Paraná Medianeira Brasil Programa de Pós-Graduação em Tecnologias Ambientais UTFPR
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description	With the advancement of technologies, the productive capacity of the industries has increased considerably in the last decades, which has resulted in the insertion of new pollutants called emergent. Thus, such substances are found mainly in water. The proposal of treatment techniques aimed at mitigating these new pollutants is a fundamental step for the maintenance of water resources. For decontamination of these waters containing micropollutants the Advanced Oxidative processes (POAs) have emerged as a promising technology due to their strong oxidizing power. The aim of this work was to study the degradation of the tetracycline antibiotic (TCT) in synthetic aqueous matrix using the advanced oxidative processes (POAs) of photolysis (UV), homogeneous (H2O2/UV) and heterogeneous (H2O2/TiO2/UV) photocatalysis. the optimized conditions by means of full initial factorial design and later rotational central compound design (DCCR). The experiments were conducted in a laboratory-scale reactor, with batch system, consisting of several 250 mL containers, equipped with four mercury lamps of 15 W, of low pressure with the bulb. By means of the actinometry test it was obtained that the dose to the photoreactor after 20 minutes of assay is equal to 1.00x10-4 einstein s-1. The DCCR for photolysis indicated the best degration pH = 11 and [TCT] = 20 mg L-1. For homogeneous phototocatalysis, the best conditions were pH = 8.82, [TCT] = 20 mg L-1 and [H2O2] = 65 mg L-1. For heterogeneous phototocatalysis, the best conditions were pH = 5.5, [TCT] of 20 mg L- 1, [H2O2] = 50 mg L-1 and [TiO2] = 0,4g L- 1. By means of photolysis and heterogeneous photocatalysis, total removal of the antibiotic occurred after 240 minutes and for homogenous photocatalysis after 180 minutes. The kinetics of all treatments correspond to the pseudo first order model with K1 = 0.017min -1, for photolysis, K1 = 0.01 min-1 for homogeneous photocatalysis and K1 = 0.002 min-1 for heterogeneous photocatalysis. In the toxicity test with lettuce seed Lactuca Sativa L., a lower toxic effect was observed after all the degradation treatments used. The treatments of photolysis (UV), homogeneous (H2O2/UV) and heterogeneous photocatalysis (TiO2 / H2O2 / UV) are promising in the treatment of water and effluents contaminated with the TCT drug.
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Degradação do antibiótico tetraciclina em matriz aquosa por processos oxidativos avançados

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