Pub Date : 2021-03-25DOI: 10.1590/S1517-707620210002.1269
D. Silva, Luan Vieira Adames, Lorena Oliveira Pires, Rodrigo Fernando Costa Marques, Maria Ângela Tallarico Adorno, S. I. Maintinguer
Nos ultimos anos ha um interesse crescente no uso de diversos residuos agroindustriais. No Brasil, as industrias de alimentos acumulam uma enorme quantidade de residuos, principalmente as de processamento de frutos citricos. Entre as possibilidades de valorizacao destes residuos, a digestao anaerobia e uma alternativa promissora na geracao de energia renovavel e controle da poluicao. Nesse sentido, esse estudo avaliou a digestao anaerobia de agua residuaria citricola, visando a producao biologica de hidrogenio a partir de tres inoculos: (1) Clostridium Acetobutylicum ATCC 824, (2) Clostridium Beijerinckii ATCC 10132 e (3) consorcio anaerobio obtido da agua residuaria citricola. O experimento foi realizado em 51h, em triplicatas de reatores anaerobios em batelada, alimentados com 2 fontes distintas de carbono: glicose (10,7 g DQO L-1) e agua residuaria citricola (10,0 g DQO L-1), headspace preenchido com N2 (99,99%), pH inicial 7,0 e mantidos a 37°C, sob modo estatico. Nos reatores alimentados com glicose foram verificados geracao de hidrogenio apenas com os inoculos 1 e 2, que foram, respectivamente, de 36,8 mmol L-1 e 64,1 mmol L-1. Nos reatores operados com agua residuaria citricola foram obtidos 21,2; 15,7 e; 37,6 mmol H2 L-1 com os inoculos 1; 2 e 3, respectivamente. Alem disso, foram verificadas geracoes expressivas de etanol para todos os inoculos testados nos reatores alimentados com glicose. Na caracterizacao do consorcio anaerobio citricola foi verificado predominio de bacilos Gram + e quantificados os generos de bacterias anaerobias geradoras de H2 (UFC mL1): Clostridium sp. (3x105), Bacteroides sp. (4x105), Lactobacillus sp. (4x105), Streptococcus sp. (5x104), e Veillonella sp. (3x105), revelando diversidade elevada de bacterias anaerobias produtoras de hidrogenio presentes na agua residuaria agroindustrial. Tais resultados ressaltam que a geracao de hidrogenio pode ocorrer em vias metabolicas distintas com consequente favorecimento na geracao de biocombustiveis como etanol ou butanol. Palavras-chave: Aguas Residuarias. Citricultura. Fermentacao. Clostridium
近年来，人们对各种农用工业废料的使用越来越感兴趣。在巴西，食品工业积累了大量的废物，尤其是柑橘类水果的加工。在回收这些废物的可能性中，厌氧消化是生产可再生能源和控制污染的一个有前途的替代方案。因此，本研究以三种接种物(1)乙酰丁酸梭菌ATCC 824、(2)Beijerinckii梭菌ATCC 10132和(3)从柑橘废水中获得的厌氧池为原料，对柑橘废水的厌氧消化进行了评价。试验在51h的厌氧间歇反应器中进行，重复3次，给葡萄糖(10.7 g cod L-1)和柠檬废水(10.0 g cod L-1)两种不同的碳源，顶空充N2(99.99%)，初始pH 7.0，静态模式下37℃。在葡萄糖反应器中，只观察到接种物1和接种物2产生氢气，接种物1和接种物2分别为36.8 mmol L-1和64.1 mmol L-1。在用柠檬废水操作的反应器中，获得21.2;15日7;37.6 mmol H2 L-1含1个接种物;分别为2和3。此外，在葡萄糖反应器中，所有接种物的乙醇生成都得到了验证。财团在caracterizacao anaerobio citricola确认predominio杆菌革兰氏+和量化的细菌种类anaerobias H2(终极格斗锦标赛并生成。(3):正在高层x105。(4),拟杆菌属高层x105。(4),乳酸菌高层x105。(5),肆虐高层x104。(3),Veillonella高层x105)来揭示高多样性的细菌在水anaerobias生产成形residuaria出租。这些结果强调了氢的生成可以发生在不同的代谢途径，从而有利于生物燃料的生成，如乙醇或丁醇。关键词:废水。柑橘类。Fermentacao。梭状芽孢杆菌
{"title":"Aplicação de resíduo da agroindústria citrícola para a produção de hidrogênio utilizando culturas puras e mistas","authors":"D. Silva, Luan Vieira Adames, Lorena Oliveira Pires, Rodrigo Fernando Costa Marques, Maria Ângela Tallarico Adorno, S. I. Maintinguer","doi":"10.1590/S1517-707620210002.1269","DOIUrl":"https://doi.org/10.1590/S1517-707620210002.1269","url":null,"abstract":"Nos ultimos anos ha um interesse crescente no uso de diversos residuos agroindustriais. No Brasil, as industrias de alimentos acumulam uma enorme quantidade de residuos, principalmente as de processamento de frutos citricos. Entre as possibilidades de valorizacao destes residuos, a digestao anaerobia e uma alternativa promissora na geracao de energia renovavel e controle da poluicao. Nesse sentido, esse estudo avaliou a digestao anaerobia de agua residuaria citricola, visando a producao biologica de hidrogenio a partir de tres inoculos: (1) Clostridium Acetobutylicum ATCC 824, (2) Clostridium Beijerinckii ATCC 10132 e (3) consorcio anaerobio obtido da agua residuaria citricola. O experimento foi realizado em 51h, em triplicatas de reatores anaerobios em batelada, alimentados com 2 fontes distintas de carbono: glicose (10,7 g DQO L-1) e agua residuaria citricola (10,0 g DQO L-1), headspace preenchido com N2 (99,99%), pH inicial 7,0 e mantidos a 37°C, sob modo estatico. Nos reatores alimentados com glicose foram verificados geracao de hidrogenio apenas com os inoculos 1 e 2, que foram, respectivamente, de 36,8 mmol L-1 e 64,1 mmol L-1. Nos reatores operados com agua residuaria citricola foram obtidos 21,2; 15,7 e; 37,6 mmol H2 L-1 com os inoculos 1; 2 e 3, respectivamente. Alem disso, foram verificadas geracoes expressivas de etanol para todos os inoculos testados nos reatores alimentados com glicose. Na caracterizacao do consorcio anaerobio citricola foi verificado predominio de bacilos Gram + e quantificados os generos de bacterias anaerobias geradoras de H2 (UFC mL1): Clostridium sp. (3x105), Bacteroides sp. (4x105), Lactobacillus sp. (4x105), Streptococcus sp. (5x104), e Veillonella sp. (3x105), revelando diversidade elevada de bacterias anaerobias produtoras de hidrogenio presentes na agua residuaria agroindustrial. Tais resultados ressaltam que a geracao de hidrogenio pode ocorrer em vias metabolicas distintas com consequente favorecimento na geracao de biocombustiveis como etanol ou butanol. Palavras-chave: Aguas Residuarias. Citricultura. Fermentacao. Clostridium","PeriodicalId":18260,"journal":{"name":"Materia-rio De Janeiro","volume":"1 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.4,"publicationDate":"2021-03-25","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"89832587","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":4,"RegionCategory":"材料科学","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2021-03-25DOI: 10.1590/S1517-707620210002.1264
Guilherme Charles Blanco, Manuella Gobbo de Castro Munhoz, A. Rodrigues, A. Cuña, Ana Claudia Pina, J. Marcuzzo, M. Baldan
Carbon material is the largest material used as electrode on advanced energy storage devices. The modern lifestyle requires more energy, consequently, more smart energy use and efficient devices are needed. The constant evolution of materials technologies looking for green material and renewable raw material, that have minimal impact on the environment, is one of the most important subjects studied in recent years. The scientific and industry community are paying more attention to new forms of carbon such as nanotubes, graphene, and activated carbon fiber. The purpose of this work is to convert human hair into a hollow carbon filament to be used as a supercapacitor electrode. The human hair needs 3 stages to be converted into carbon filament: textile manufacture, oxidation, and carbonization. The electrochemical behavior was analyzed in a threeelectrode electrochemical cell system with 2 M of H2SO4 electrolyte medium. The behavior of the electrode was characterized electrochemically by galvanostatic charge/discharge curves, cyclic voltammetry, and electrochemical impedance spectroscopy, showing 163 F g-1 of a maximum value of specific capacitance. Keywords: Residue. Human hair. Felt. Carbon filament. Supercapacitor.
碳材料是先进储能装置中使用最多的电极材料。现代生活方式需要更多的能源，因此需要更智能的能源使用和高效的设备。随着材料技术的不断发展，寻找对环境影响最小的绿色材料和可再生原料是近年来研究的重要课题之一。科学界和产业界正在关注纳米管、石墨烯、活性炭纤维等新型碳。这项工作的目的是将人的头发转化为空心碳丝，用作超级电容器电极。将人的头发转化为碳丝需要三个阶段:纺织、氧化和碳化。在以2 M H2SO4为电解介质的三电极电化学电池体系中，对其电化学行为进行了分析。通过恒流充放电曲线、循环伏安法和电化学阻抗谱对电极的行为进行了表征，其比电容最大值为163 F -1。关键词:残渣。人类的头发。的感受。碳丝。超级电容器。
{"title":"Process of converting human hair into hollow carbon filament for electrochemical capacitor","authors":"Guilherme Charles Blanco, Manuella Gobbo de Castro Munhoz, A. Rodrigues, A. Cuña, Ana Claudia Pina, J. Marcuzzo, M. Baldan","doi":"10.1590/S1517-707620210002.1264","DOIUrl":"https://doi.org/10.1590/S1517-707620210002.1264","url":null,"abstract":"Carbon material is the largest material used as electrode on advanced energy storage devices. The modern lifestyle requires more energy, consequently, more smart energy use and efficient devices are needed. The constant evolution of materials technologies looking for green material and renewable raw material, that have minimal impact on the environment, is one of the most important subjects studied in recent years. The scientific and industry community are paying more attention to new forms of carbon such as nanotubes, graphene, and activated carbon fiber. The purpose of this work is to convert human hair into a hollow carbon filament to be used as a supercapacitor electrode. The human hair needs 3 stages to be converted into carbon filament: textile manufacture, oxidation, and carbonization. The electrochemical behavior was analyzed in a threeelectrode electrochemical cell system with 2 M of H2SO4 electrolyte medium. The behavior of the electrode was characterized electrochemically by galvanostatic charge/discharge curves, cyclic voltammetry, and electrochemical impedance spectroscopy, showing 163 F g-1 of a maximum value of specific capacitance. Keywords: Residue. Human hair. Felt. Carbon filament. Supercapacitor.","PeriodicalId":18260,"journal":{"name":"Materia-rio De Janeiro","volume":"6 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.4,"publicationDate":"2021-03-25","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"78394254","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":4,"RegionCategory":"材料科学","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2021-03-25DOI: 10.1590/S1517-707620210002.1271
Nila Cecília de Faria Lopes Medeiros, Leonardo Iusuti de Medeiros, A. D. Souza, G. F. B. L. E. Silva, Alan Fernando Ney Boss, Gisele Aparecida Amaral-Labat, M. R. Baldan
Este trabalho apresenta as propriedades eletromagneticas de um Material Absorvedor de Radiacao Eletromagnetica (MARE) feito a partir de Carbeto de Silicio (SiC) e Negro de Fumo (NF) como aditivos. O composito SiC/NF foi produzido utilizando 70 %(m/m) de matriz de silicone, e variando as concentracoes do aditivo em 3 %(m/m), 2 %(m/m) e 1 %(m/m) de NF com 27 %(m/m), 28 %(m/m) e 29 %(m/m) de SiC, respectivamente. A estrutura quimica e a morfologia das particulas de SiC e NF foram analisadas atraves de espectroscopia Raman e Microscopia Eletronica de Varredura (MEV). As propriedades dieletricas dos MAREs foram obtidas por meio do analisador de rede vetorial na faixa de frequencia de 12,4 a 18,0 GHz. Os resultados de refletividade mostraram que o composito SiC/NF com 1 %(m/m) de NF apresentou a melhor absorcao de radiacao eletromagnetica, chegando a -47,9 dB em 16,8 GHz com uma amostra de aproximadamente 5,5 mm de espessura. Palavras-chave: MARE, banda Ku, refletividade, permissividade, material dieletrico.
本文介绍了一种以碳化硅(SiC)和炭黑(NF)为添加剂的电磁辐射吸收材料(MARE)的电磁特性。采用70% (w / w)的硅基体，将添加剂浓度分别为3% (w / w)、2% (w / w)和1% (w / w)的NF与27% (w / w)、28% (w / w)和29% (w / w)的SiC/NF复合材料制成。采用拉曼光谱和扫描电子显微镜(sem)分析了SiC和NF颗粒的化学结构和形貌。利用矢量网络分析仪在12.4 ~ 18.0 GHz频率范围内获得了海洋的介电特性。反射率结果表明，含1% (m/m) NF的SiC/NF复合材料对电磁辐射的吸收效果最好，在16.8 GHz时，样品厚度约为5.5 mm，可达- 47.9 dB。关键词:MARE, Ku波段，反射率，介电常数，介电材料。
{"title":"Caracterização eletromagnética do compósito de carbeto de silício e negro de fumo em matriz polimérica","authors":"Nila Cecília de Faria Lopes Medeiros, Leonardo Iusuti de Medeiros, A. D. Souza, G. F. B. L. E. Silva, Alan Fernando Ney Boss, Gisele Aparecida Amaral-Labat, M. R. Baldan","doi":"10.1590/S1517-707620210002.1271","DOIUrl":"https://doi.org/10.1590/S1517-707620210002.1271","url":null,"abstract":"Este trabalho apresenta as propriedades eletromagneticas de um Material Absorvedor de Radiacao Eletromagnetica (MARE) feito a partir de Carbeto de Silicio (SiC) e Negro de Fumo (NF) como aditivos. O composito SiC/NF foi produzido utilizando 70 %(m/m) de matriz de silicone, e variando as concentracoes do aditivo em 3 %(m/m), 2 %(m/m) e 1 %(m/m) de NF com 27 %(m/m), 28 %(m/m) e 29 %(m/m) de SiC, respectivamente. A estrutura quimica e a morfologia das particulas de SiC e NF foram analisadas atraves de espectroscopia Raman e Microscopia Eletronica de Varredura (MEV). As propriedades dieletricas dos MAREs foram obtidas por meio do analisador de rede vetorial na faixa de frequencia de 12,4 a 18,0 GHz. Os resultados de refletividade mostraram que o composito SiC/NF com 1 %(m/m) de NF apresentou a melhor absorcao de radiacao eletromagnetica, chegando a -47,9 dB em 16,8 GHz com uma amostra de aproximadamente 5,5 mm de espessura. Palavras-chave: MARE, banda Ku, refletividade, permissividade, material dieletrico.","PeriodicalId":18260,"journal":{"name":"Materia-rio De Janeiro","volume":"33 6 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.4,"publicationDate":"2021-03-25","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"78479314","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":4,"RegionCategory":"材料科学","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2021-03-25DOI: 10.1590/S1517-707620210001.1221
Juliana Lunkes Schmitt, L. Folle
O Brasil e um importante produtor de texteis e confeccao. Possui o quarto maior parque fabril e e o quinto maior produtor de texteis do mundo. Em contrapartida, tambem e responsavel pela producao de toneladas de residuos solidos que, na sua maioria, e descartada em aterros sanitarios, aterros controlados e lixoes. Parte dos residuos texteis descartados e encaminhado para reciclagem, gerando diferentes tipos de produtos finais, inclusive novos tecidos. Os tecidos reciclados sao produzidos no Brasil ha mais de duas decadas, porem, somente nos ultimos anos que esta materia prima esta sendo empregada na producao de vestuario, calcados e acessorios. Este trabalho tem por objetivo analisar a estrutura de um tecido produzido a partir de fios obtidos da reciclagem de algodao e garrafas PET (polietileno tereftalato) e avaliar seu desempenho em relacao ao conforto termo fisiologico e a resistencia a tracao, quando comparado a um tecido produzido a partir de fibras virgens. A metodologia utilizada partiu da selecao de um tipo de tecido que apresentasse caracteristicas similares relacionadas a composicao, ligamento e a gramatura, sendo ele constituido de filamentos reciclados e 100% virgens. O tecido selecionado para a pesquisa foi do tipo sarja 3x1com composicao mista de algodao e poliester. Foram realizados ensaios de tracao, permeabilidade ao vapor de agua, condutividade termica, titulacao e micrografias. Os resultados obtidos indicam que o tecido reciclado utilizado nesta pesquisa e viavel para a producao de roupas para as estacoes outono/inverno, e para desenvolvimento de roupas cujas modelagens apresentem folga de vestibilidade. Palavras-chave: Tecidos reciclados. Algodao. PET. Resistencia a tracao. Conforto termo fisiologico.
{"title":"Análise do conforto termo fisiológico e da resistência à tração em tecido tramado com algodão reciclado e filamentos obtidos da reciclagem de resíduos pós-consumo de garrafas pet","authors":"Juliana Lunkes Schmitt, L. Folle","doi":"10.1590/S1517-707620210001.1221","DOIUrl":"https://doi.org/10.1590/S1517-707620210001.1221","url":null,"abstract":"O Brasil e um importante produtor de texteis e confeccao. Possui o quarto maior parque fabril e e o quinto maior produtor de texteis do mundo. Em contrapartida, tambem e responsavel pela producao de toneladas de residuos solidos que, na sua maioria, e descartada em aterros sanitarios, aterros controlados e lixoes. Parte dos residuos texteis descartados e encaminhado para reciclagem, gerando diferentes tipos de produtos finais, inclusive novos tecidos. Os tecidos reciclados sao produzidos no Brasil ha mais de duas decadas, porem, somente nos ultimos anos que esta materia prima esta sendo empregada na producao de vestuario, calcados e acessorios. Este trabalho tem por objetivo analisar a estrutura de um tecido produzido a partir de fios obtidos da reciclagem de algodao e garrafas PET (polietileno tereftalato) e avaliar seu desempenho em relacao ao conforto termo fisiologico e a resistencia a tracao, quando comparado a um tecido produzido a partir de fibras virgens. A metodologia utilizada partiu da selecao de um tipo de tecido que apresentasse caracteristicas similares relacionadas a composicao, ligamento e a gramatura, sendo ele constituido de filamentos reciclados e 100% virgens. O tecido selecionado para a pesquisa foi do tipo sarja 3x1com composicao mista de algodao e poliester. Foram realizados ensaios de tracao, permeabilidade ao vapor de agua, condutividade termica, titulacao e micrografias. Os resultados obtidos indicam que o tecido reciclado utilizado nesta pesquisa e viavel para a producao de roupas para as estacoes outono/inverno, e para desenvolvimento de roupas cujas modelagens apresentem folga de vestibilidade. Palavras-chave: Tecidos reciclados. Algodao. PET. Resistencia a tracao. Conforto termo fisiologico.","PeriodicalId":18260,"journal":{"name":"Materia-rio De Janeiro","volume":"16 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.4,"publicationDate":"2021-03-25","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"75043410","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":4,"RegionCategory":"材料科学","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2021-03-25DOI: 10.1590/S1517-707620210002.1280
Roseanne Santos de Carvalho, Maria De Lara Palmeira de Macedo Arguelho, G. G. Faccioli, R. Oliveira, Erik Santos Passos, Alanna Vieira Silva, Beatriz Feitosa Sandes dos Santos
Diversos estudos tem relatado a presenca de micropoluentes emergentes em niveis de tracos em diversas partes do mundo, sendo encontrados em esgotos sanitarios, efluentes hospitalares, efluentes industriais, aguas superficiais, ambientes marinhos e sedimentos. Neste contexto, o presente artigo se baseou no estudo da capacidade de remocao da tetraciclina nos efluentes utilizando um tratamento terciario a base de biocarvao de bagaco de laranja. A metodologia foi baseada no estudo das interacoes com o farmaco e na aplicacao em efluentes domesticos. O modelo de Langmuir foi o que melhor se adaptou ao biocarvao, configurando adsorcao de natureza fisica, favoravel para o processo de dessorcao. O modelo cinetico que mais se ajustou foi o de pseudo-segunda ordem e o tempo de equilibrio estimado para o biocarvao foi de oito minutos. O metodo espectrofotometrico apresentou-se seguro, economico e viavel para monitoramento do processo adsortivo. O biocarvao teve capacidade de adsorcao da tetraciclina de 100% em aguas residuarias domesticas e a eficiencia da filtracao com biocarvao foi em media 25% maior do que com o carvao comercial. Diante do exposto conclui-se a possibilidade de conversao de um residuo da agroindustria de baixo valor e sem destinacao apropriada, em um produto de valor agregado, o biocarvao do bagaco da laranja, a ser utilizado como tratamento terciario para o reuso de efluentes na irrigacao de culturas e como adsorvente para remocao da tetraciclina em aguas residuarias domesticas. Palavras-chave: Biochar. Efluentes. Farmacos.
{"title":"Utilização do biocarvão de bagaço de laranja na remoção de tetraciclina em água residuária","authors":"Roseanne Santos de Carvalho, Maria De Lara Palmeira de Macedo Arguelho, G. G. Faccioli, R. Oliveira, Erik Santos Passos, Alanna Vieira Silva, Beatriz Feitosa Sandes dos Santos","doi":"10.1590/S1517-707620210002.1280","DOIUrl":"https://doi.org/10.1590/S1517-707620210002.1280","url":null,"abstract":"Diversos estudos tem relatado a presenca de micropoluentes emergentes em niveis de tracos em diversas partes do mundo, sendo encontrados em esgotos sanitarios, efluentes hospitalares, efluentes industriais, aguas superficiais, ambientes marinhos e sedimentos. Neste contexto, o presente artigo se baseou no estudo da capacidade de remocao da tetraciclina nos efluentes utilizando um tratamento terciario a base de biocarvao de bagaco de laranja. A metodologia foi baseada no estudo das interacoes com o farmaco e na aplicacao em efluentes domesticos. O modelo de Langmuir foi o que melhor se adaptou ao biocarvao, configurando adsorcao de natureza fisica, favoravel para o processo de dessorcao. O modelo cinetico que mais se ajustou foi o de pseudo-segunda ordem e o tempo de equilibrio estimado para o biocarvao foi de oito minutos. O metodo espectrofotometrico apresentou-se seguro, economico e viavel para monitoramento do processo adsortivo. O biocarvao teve capacidade de adsorcao da tetraciclina de 100% em aguas residuarias domesticas e a eficiencia da filtracao com biocarvao foi em media 25% maior do que com o carvao comercial. Diante do exposto conclui-se a possibilidade de conversao de um residuo da agroindustria de baixo valor e sem destinacao apropriada, em um produto de valor agregado, o biocarvao do bagaco da laranja, a ser utilizado como tratamento terciario para o reuso de efluentes na irrigacao de culturas e como adsorvente para remocao da tetraciclina em aguas residuarias domesticas. Palavras-chave: Biochar. Efluentes. Farmacos.","PeriodicalId":18260,"journal":{"name":"Materia-rio De Janeiro","volume":"118 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.4,"publicationDate":"2021-03-25","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"84957218","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":4,"RegionCategory":"材料科学","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2021-03-25DOI: 10.1590/S1517-707620210002.1274
C. Rigueto, Samara Correia Harala, M. Rosseto, B. Ostwald, L. A. Massuda, M. T. Nazari, A. Dettmer, R. A. Loss, C. Q. Geraldi
The textile industries are responsible for generating large volumes of effluents containing toxic dyes, harmful to ecosystems if disposed of without prior treatment. The adsorption process stands out due to its simplicity and efficiency in removing a wide variety of contaminants present in effluents, also, it allows the use of residual biomass from agriculture. The soybean hull is a by-product of wide available but made used only for animal feed. Thus, the present study aimed to characterize and evaluate the soybean husk as a biosorbent of the 5G blue reactive dye, widely used in the dyeing processes of the textile industries. The soybean hull was characterized by SEM and FTIR. Kinetic and equilibrium tests were carried out under conditions of pH 2, 40 oC, and 90 rpm. Besides, kinetic and equilibrium mathematical models previously described in the literature were adjusted to the experimental data. Through the morphological characterization of the biosorbent, it was possible to evidence superficial pores in practically all their extension, a characteristic that directly influences the adsorption process. The analysis of FTIR showed, as expected, the presence of functional groups characteristic of lignocellulosic substances. Besides, the results obtained in the kinetic and equilibrium essays in the studied conditions show that the adsorption equilibrium was obtained in about 120 min, with the removal of 88% of the dye. The mathematical modeling indicated that the pseudo-second order and Sips models were the most adequate to represent the kinetic and equilibrium experimental data, respectively. The maximum adsorption capacities calculated experimentally and predicted by the Sips model were 53.33 and 48.13 mg g-1, respectively. In general, the biosorbent studied was effective to remove the reactive dye. Keywords: textile effluent; biosorption; agroindustrial waste.
{"title":"Soybean hull as an alternative biosorbent to uptake a reactive textile dye from aqueous solutions","authors":"C. Rigueto, Samara Correia Harala, M. Rosseto, B. Ostwald, L. A. Massuda, M. T. Nazari, A. Dettmer, R. A. Loss, C. Q. Geraldi","doi":"10.1590/S1517-707620210002.1274","DOIUrl":"https://doi.org/10.1590/S1517-707620210002.1274","url":null,"abstract":"The textile industries are responsible for generating large volumes of effluents containing toxic dyes, harmful to ecosystems if disposed of without prior treatment. The adsorption process stands out due to its simplicity and efficiency in removing a wide variety of contaminants present in effluents, also, it allows the use of residual biomass from agriculture. The soybean hull is a by-product of wide available but made used only for animal feed. Thus, the present study aimed to characterize and evaluate the soybean husk as a biosorbent of the 5G blue reactive dye, widely used in the dyeing processes of the textile industries. The soybean hull was characterized by SEM and FTIR. Kinetic and equilibrium tests were carried out under conditions of pH 2, 40 oC, and 90 rpm. Besides, kinetic and equilibrium mathematical models previously described in the literature were adjusted to the experimental data. Through the morphological characterization of the biosorbent, it was possible to evidence superficial pores in practically all their extension, a characteristic that directly influences the adsorption process. The analysis of FTIR showed, as expected, the presence of functional groups characteristic of lignocellulosic substances. Besides, the results obtained in the kinetic and equilibrium essays in the studied conditions show that the adsorption equilibrium was obtained in about 120 min, with the removal of 88% of the dye. The mathematical modeling indicated that the pseudo-second order and Sips models were the most adequate to represent the kinetic and equilibrium experimental data, respectively. The maximum adsorption capacities calculated experimentally and predicted by the Sips model were 53.33 and 48.13 mg g-1, respectively. In general, the biosorbent studied was effective to remove the reactive dye. Keywords: textile effluent; biosorption; agroindustrial waste.","PeriodicalId":18260,"journal":{"name":"Materia-rio De Janeiro","volume":"43 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.4,"publicationDate":"2021-03-25","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"85087246","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":4,"RegionCategory":"材料科学","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2021-03-25DOI: 10.1590/S1517-707620210001.1220
V. Batista, Endira Maria Araújo Pereira, Ramon da Cunha Fonseca Fraga, T. Maciel
O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da aplicacao de tratamento termico de alivio de tensao (TTAT) e das temperaturas de preaquecimento e de interpasse sobre a microestrutura, presenca de zonas parcialmente diluidas (ZPD), a microdureza e o gradiente de composicao ao longo da interface de depositos da liga AWS E NiCrMo 3 sobre os acos AISI 8630M e AISI 4130 aplicados por dois processos de soldagem (GMAW e PTA-P). Para isto foram executadas camadas sobrepostas de cordoes de solda, utilizando diferentes temperaturas de preaquecimento e de interpasse. Os processos de soldagem utilizados foram os processos MIG e Plasma Po (PTA-P). Em seguida, as interfaces dos depositos foram submetidas as analises de composicao quimica via EDS, as analises metalograficas por via otica e eletronica e a ensaios de microdureza O aumento da temperatura de preaquecimento e de interpasse resultou em maior refino dos graos da zona termicamente afetada dos acos (ZTA) do primeiro passe, em um aumento da microdureza na ZTA, e em uma maior migracao de Fe do substrato para a camada aplicada. Foi verificada uma menor diversidade e frequencia de incidencia de ZPD nos depositos executados pelo processo Plasma Po, enquanto que nos depositos executados com o processo MIG foram encontradas ZPD do tipo descontinua, com diferentes morfologias. A aplicacao do TTAT resultou em reducao significativa nos valores de microdureza em todos os casos. Palavras-chave: Microestrutura, Zona parcialmente diluida, Processo PTA-P, Inconel 625, Amanteigamento.
{"title":"Efeito do tratamento térmico de alívio de tensão e do preaquecimento na microestrutura e microdureza da interface entre depósitos de inconel 625 e aços AISI 8630M e AISI 4130","authors":"V. Batista, Endira Maria Araújo Pereira, Ramon da Cunha Fonseca Fraga, T. Maciel","doi":"10.1590/S1517-707620210001.1220","DOIUrl":"https://doi.org/10.1590/S1517-707620210001.1220","url":null,"abstract":"O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da aplicacao de tratamento termico de alivio de tensao (TTAT) e das temperaturas de preaquecimento e de interpasse sobre a microestrutura, presenca de zonas parcialmente diluidas (ZPD), a microdureza e o gradiente de composicao ao longo da interface de depositos da liga AWS E NiCrMo 3 sobre os acos AISI 8630M e AISI 4130 aplicados por dois processos de soldagem (GMAW e PTA-P). Para isto foram executadas camadas sobrepostas de cordoes de solda, utilizando diferentes temperaturas de preaquecimento e de interpasse. Os processos de soldagem utilizados foram os processos MIG e Plasma Po (PTA-P). Em seguida, as interfaces dos depositos foram submetidas as analises de composicao quimica via EDS, as analises metalograficas por via otica e eletronica e a ensaios de microdureza O aumento da temperatura de preaquecimento e de interpasse resultou em maior refino dos graos da zona termicamente afetada dos acos (ZTA) do primeiro passe, em um aumento da microdureza na ZTA, e em uma maior migracao de Fe do substrato para a camada aplicada. Foi verificada uma menor diversidade e frequencia de incidencia de ZPD nos depositos executados pelo processo Plasma Po, enquanto que nos depositos executados com o processo MIG foram encontradas ZPD do tipo descontinua, com diferentes morfologias. A aplicacao do TTAT resultou em reducao significativa nos valores de microdureza em todos os casos. Palavras-chave: Microestrutura, Zona parcialmente diluida, Processo PTA-P, Inconel 625, Amanteigamento.","PeriodicalId":18260,"journal":{"name":"Materia-rio De Janeiro","volume":"48 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.4,"publicationDate":"2021-03-25","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"75663234","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":4,"RegionCategory":"材料科学","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2021-03-25DOI: 10.1590/S1517-707620210002.1294
C. R. D. Oliveira, N. I. A. Acevedo, M. C. G. Rocha, Icaro Delgado de Souza, Victor Manuel Tamé Reyes, Joaquim Teixeira de Assis
A incorporacao de residuos e a reducao do teor de agregados minerais em formulacoes de concreto sao acoes que contribuem para a preservacao ambiental. O objetivo desse estudo e desenvolver e avaliar as propriedades e a porosidade de concretos formulados com residuos, provenientes de cabos usados em linhas de amarracao de plataformas de petroleo. Com essa finalidade, os residuos foram caracterizados utilizando tecnicas tradicionalmente utilizadas em materiais. Corpos de prova de concretos de traco padrao 1,0: 2,3: 2,7: 0,55 (cimento: areia: brita: agua) (NBR 5738) foram preparados e usados como referencia. Para avaliar o efeito da incorporacao dos residuos no desempenho dos concretos, corpos de prova com teores de substituicao parcial de 5% e 10% do agregado miudo por residuos foram preparados, e submetidos a ensaios de resistencia a compressao axial (NBR 5739) e de absorcao de agua (NBR 778). A porosidade dos concretos foi determ inada a partir de imagens obtidas em escâner comercial. Os resultados mostraram que os residuos eram constituidos por poli (tereftalato de etileno), PET. O concreto formulado com teor de substituicao de agregado miudo por 5% de PET apresentou leve tendencia ao aumento da resistencia. A substituicao de 10% do agregado por PET, entretanto, reduziu a resistencia do concreto. Os valores de porosidade do concreto de referencia e do formulado com substituicao de 5% de agregado por PET apresentaram relacao condizente com os valores de resistencia a compressao. A metodologia adotada se mostrou satisfatoria para a determinacao de poros do tipo vazios de ar presentes na estrutura do concreto. As curvas de resistencia versus porosidade baseadas nos modelos de Powers e Riyshkevitch demonstraram que essa metodologia pode ser utilizada para determinar a resistencia a compressao de concretos com porosidade menor que 20%. O concreto formulado substituindo o agregado miudo por 5% de PET apresenta resistencia compativel com a do material de referencia. Palavras-chave: Concreto. Residuos. Porosidade. Processamento de imagens. Resistencia a compressao
{"title":"Desenvolvimento e caracterização de concretos produzidos com substituição parcial do agregado miúdo por resíduos de cabos de plataformas de petróleo","authors":"C. R. D. Oliveira, N. I. A. Acevedo, M. C. G. Rocha, Icaro Delgado de Souza, Victor Manuel Tamé Reyes, Joaquim Teixeira de Assis","doi":"10.1590/S1517-707620210002.1294","DOIUrl":"https://doi.org/10.1590/S1517-707620210002.1294","url":null,"abstract":"A incorporacao de residuos e a reducao do teor de agregados minerais em formulacoes de concreto sao acoes que contribuem para a preservacao ambiental. O objetivo desse estudo e desenvolver e avaliar as propriedades e a porosidade de concretos formulados com residuos, provenientes de cabos usados em linhas de amarracao de plataformas de petroleo. Com essa finalidade, os residuos foram caracterizados utilizando tecnicas tradicionalmente utilizadas em materiais. Corpos de prova de concretos de traco padrao 1,0: 2,3: 2,7: 0,55 (cimento: areia: brita: agua) (NBR 5738) foram preparados e usados como referencia. Para avaliar o efeito da incorporacao dos residuos no desempenho dos concretos, corpos de prova com teores de substituicao parcial de 5% e 10% do agregado miudo por residuos foram preparados, e submetidos a ensaios de resistencia a compressao axial (NBR 5739) e de absorcao de agua (NBR 778). A porosidade dos concretos foi determ inada a partir de imagens obtidas em escâner comercial. Os resultados mostraram que os residuos eram constituidos por poli (tereftalato de etileno), PET. O concreto formulado com teor de substituicao de agregado miudo por 5% de PET apresentou leve tendencia ao aumento da resistencia. A substituicao de 10% do agregado por PET, entretanto, reduziu a resistencia do concreto. Os valores de porosidade do concreto de referencia e do formulado com substituicao de 5% de agregado por PET apresentaram relacao condizente com os valores de resistencia a compressao. A metodologia adotada se mostrou satisfatoria para a determinacao de poros do tipo vazios de ar presentes na estrutura do concreto. As curvas de resistencia versus porosidade baseadas nos modelos de Powers e Riyshkevitch demonstraram que essa metodologia pode ser utilizada para determinar a resistencia a compressao de concretos com porosidade menor que 20%. O concreto formulado substituindo o agregado miudo por 5% de PET apresenta resistencia compativel com a do material de referencia. Palavras-chave: Concreto. Residuos. Porosidade. Processamento de imagens. Resistencia a compressao","PeriodicalId":18260,"journal":{"name":"Materia-rio De Janeiro","volume":"5 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.4,"publicationDate":"2021-03-25","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"75848492","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":4,"RegionCategory":"材料科学","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2021-03-25DOI: 10.1590/S1517-707620210001.1235
T. M. Popiolski, M. Wilimzig, Valdir Soldi
Neste estudo foi avaliada a atividade antibacteriana de fibras texteis contendo nanoparticulas de poli(oxido de etileno-b-acido latico) com oleos essenciais incorporados. O sistema desenvolvido demonstrou atividade antibacteriana contra Staphylococcus aureus, sugerindo seu potencial uso como agente antibacteriano. Foram utilizados copolimeros dibloco baseados em um bloco fixo de PEO (5kDa) e dois segmentos de PLA diferentes (4,5 e 10kDa). A morfologia, a eficiencia do encapsulamento, a interacao da blenda de oleos essenciais (incluindo, lavanda, melaleuca, tomilho, cravo, cedro e capim limao) e polimero e a cinetica de liberacao do agente ativo nas nanoparticulas foram avaliadas. O raio hidrodinâmico das nanoparticulas determinado pela dispersao da luz foi afetado pelo tamanho do bloco de poli(acido latico). A liberacao in vitro sugere que a barreira polimerica e capaz de controlar a liberacao de oleo. A atividade antibacteriana foi mais eficaz em tecidos com fibras arranjadas aleatoriamente. De acordo com estudos da literatura, nanoparticulas obtidas de copolimeros com menor massa molar de PLA favoreceram a liberacao da mistura de oleos essenciais. O processo de incorporacao dos oleos essenciais nas fibras texteis mostrou-se eficiente sugerindo viabilidade quanto ao uso desse sistema no controle antibacteriano. Os sistemas desenvolvidos oferecem uma nova estrategia para a liberacao controlada com atividade antibacteriana e apresentam potenciais aplicacoes na industria calcadista. Palavras-chave: nanoparticulas, oleos essenciais, efeito antibacteriano.
{"title":"Atividade antibacteriana de fibras têxteis contendo nanopartículas de poli (óxido de etileno-b-ácido lático) com óleos essenciais incorporados","authors":"T. M. Popiolski, M. Wilimzig, Valdir Soldi","doi":"10.1590/S1517-707620210001.1235","DOIUrl":"https://doi.org/10.1590/S1517-707620210001.1235","url":null,"abstract":"Neste estudo foi avaliada a atividade antibacteriana de fibras texteis contendo nanoparticulas de poli(oxido de etileno-b-acido latico) com oleos essenciais incorporados. O sistema desenvolvido demonstrou atividade antibacteriana contra Staphylococcus aureus, sugerindo seu potencial uso como agente antibacteriano. Foram utilizados copolimeros dibloco baseados em um bloco fixo de PEO (5kDa) e dois segmentos de PLA diferentes (4,5 e 10kDa). A morfologia, a eficiencia do encapsulamento, a interacao da blenda de oleos essenciais (incluindo, lavanda, melaleuca, tomilho, cravo, cedro e capim limao) e polimero e a cinetica de liberacao do agente ativo nas nanoparticulas foram avaliadas. O raio hidrodinâmico das nanoparticulas determinado pela dispersao da luz foi afetado pelo tamanho do bloco de poli(acido latico). A liberacao in vitro sugere que a barreira polimerica e capaz de controlar a liberacao de oleo. A atividade antibacteriana foi mais eficaz em tecidos com fibras arranjadas aleatoriamente. De acordo com estudos da literatura, nanoparticulas obtidas de copolimeros com menor massa molar de PLA favoreceram a liberacao da mistura de oleos essenciais. O processo de incorporacao dos oleos essenciais nas fibras texteis mostrou-se eficiente sugerindo viabilidade quanto ao uso desse sistema no controle antibacteriano. Os sistemas desenvolvidos oferecem uma nova estrategia para a liberacao controlada com atividade antibacteriana e apresentam potenciais aplicacoes na industria calcadista. Palavras-chave: nanoparticulas, oleos essenciais, efeito antibacteriano.","PeriodicalId":18260,"journal":{"name":"Materia-rio De Janeiro","volume":"5 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.4,"publicationDate":"2021-03-25","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"78404020","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":4,"RegionCategory":"材料科学","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2021-03-25DOI: 10.1590/S1517-707620210001.1226
Vanessa de Souza Santos, V. Santos, Renan Fernandes, Carlos Roberto Ferreira Júnior, F. A. Aouada, J. H. P. Américo-Pinheiro, M. R. D. Moura
A producao de biofilmes e revestimentos polimericos a base de polimeros naturais, a fim de aplica-los como embalagens de alimentos e alvo de constantes pesquisas, devido a necessidade de diminuir o volume de embalagens plasticas descartadas e otimizar as propriedades e validade dos alimentos. Dentre a imensa variedade de polimeros utilizados para esse fim, a carboximetilcelulose (CMC) destaca-se por apresentar caracteristicas favoraveis para a formacao de solucoes filmogenicas, alem de ser biodegradavel e apresentar baixo custo. Visando potencializar as propriedades naturais desse polimero, pesquisadores tem utilizado aditivos que sao incorporados a solucao filmogenicas como nanoparticulas de quitosana (NSQ) e Curcuma longa (C). A quitosana tambem e um polimero natural, amplamente utilizado em aplicacoes nos campos da farmacologia, tecnologia de biomateriais, biomedicina, agricultura e industrias cosmetica e alimenticia. A Curcuma longa derivada do acafrao, apresenta propriedade antioxidantes e antimicrobianas, que tem despertado bastante interesse, principalmente na industria alimenticia, visando a substituicao de antioxidantes sinteticos por esses materiais naturais. Neste trabalho, foram preparadas nanoparticulas de quitosana por gelificacao ionotropica e incorporadas ao polimero (CMC), juntamente com a Curcuma longa, com o intuito de reforcar e potencializar as propriedades naturais desse polimero, para a preparacao de biofilmes comestiveis. Apos a preparacao, caracteriza-los atraves de analises das propriedades mecânicas, permeabilidade ao vapor de agua e ângulo de contato. Palavras-chave: biofilmes comestiveis; polimeros naturais; nanoparticulas de quitosana; curcuma longa
{"title":"Avaliação e caracterização de biofilme comestível de carboximetilcelulose contendo nanopartículas de quitosana e Cúrcuma longa","authors":"Vanessa de Souza Santos, V. Santos, Renan Fernandes, Carlos Roberto Ferreira Júnior, F. A. Aouada, J. H. P. Américo-Pinheiro, M. R. D. Moura","doi":"10.1590/S1517-707620210001.1226","DOIUrl":"https://doi.org/10.1590/S1517-707620210001.1226","url":null,"abstract":"A producao de biofilmes e revestimentos polimericos a base de polimeros naturais, a fim de aplica-los como embalagens de alimentos e alvo de constantes pesquisas, devido a necessidade de diminuir o volume de embalagens plasticas descartadas e otimizar as propriedades e validade dos alimentos. Dentre a imensa variedade de polimeros utilizados para esse fim, a carboximetilcelulose (CMC) destaca-se por apresentar caracteristicas favoraveis para a formacao de solucoes filmogenicas, alem de ser biodegradavel e apresentar baixo custo. Visando potencializar as propriedades naturais desse polimero, pesquisadores tem utilizado aditivos que sao incorporados a solucao filmogenicas como nanoparticulas de quitosana (NSQ) e Curcuma longa (C). A quitosana tambem e um polimero natural, amplamente utilizado em aplicacoes nos campos da farmacologia, tecnologia de biomateriais, biomedicina, agricultura e industrias cosmetica e alimenticia. A Curcuma longa derivada do acafrao, apresenta propriedade antioxidantes e antimicrobianas, que tem despertado bastante interesse, principalmente na industria alimenticia, visando a substituicao de antioxidantes sinteticos por esses materiais naturais. Neste trabalho, foram preparadas nanoparticulas de quitosana por gelificacao ionotropica e incorporadas ao polimero (CMC), juntamente com a Curcuma longa, com o intuito de reforcar e potencializar as propriedades naturais desse polimero, para a preparacao de biofilmes comestiveis. Apos a preparacao, caracteriza-los atraves de analises das propriedades mecânicas, permeabilidade ao vapor de agua e ângulo de contato. Palavras-chave: biofilmes comestiveis; polimeros naturais; nanoparticulas de quitosana; curcuma longa","PeriodicalId":18260,"journal":{"name":"Materia-rio De Janeiro","volume":"56 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.4,"publicationDate":"2021-03-25","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"84879272","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":4,"RegionCategory":"材料科学","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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