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Tipo do documento: Dissertação
Título: Degradação oxidativa da fluoxetina utilizando rejeitos de mineração como catalisadores
Título(s) alternativo(s): Oxidative degradation of fluoxetine using mining tailings as catalysts
Autor: FANGER, Alessandra 
Primeiro orientador: MAC LEOD, Tatiana Cristina Furtado
Primeiro membro da banca: CIUFFI, Katia Jorge
Segundo membro da banca: VILLALBA MORALES, Sergio Andres
Resumo: A fluoxetina (FLX) é um dos antidepressivos mais prescritos no mundo, e pode ser encontrada indevidamente nas águas, podendo afetar de maneira nociva os organismos. Uma das formas de reduzir a presença desse contaminante orgânico é com o uso de Processos Oxidativos Avançados, visto que os tratamentos de águas residuárias convencionais não conseguem eliminar esse tipo de micropoluente. Também há uma preocupação crescente no reaproveitamento de resíduos industriais, visando diminuir o impacto ambiental destes. Os rejeitos de mineração de ferro (nomeados por resíduos) possuem propriedades adequadas para serem utilizados como catalisadores na oxidação de fármacos e outros poluentes orgânicos, a partir do processo Fenton, com peróxido de hidrogênio, um oxidante que pode gerar radicais hidroxila e água como subprodutos. Outro poluente encontrado nas águas são as garrafas PET, mas esse resíduo em pó pode ser utilizado como suporte junto aos resíduos de mineração, com resultados semelhantes ou até superiores na degradação de compostos orgânicos. Dessa forma, o objetivo deste trabalho foi estudar a degradação da fluoxetina por processo Fenton e tipo-Fenton heterogêneo, utilizando resíduos de mineração (contendo ferro e sílica), além da associação com o resíduo do polímero PET (mistura dos dois resíduos), comparando-se com sais de ferro II e III comerciais (processo homogêneo, mais rápido, porém de maior custo). Os sólidos da mineração foram caracterizados através de espectroscopia no FTIR, adsorção e dessorção de gás nitrogênio, TG-DTA-DSC, DRX e MEV. As análises da concentração de FLX foram determinadas por Cromatografia Líquida de Alta Eficiência (HPLC). A maior degradação da FLX foi obtida com o resíduo de mineração associado ao PET (menor teor de ferro), com resultados de até 81% de degradação, sendo melhor em comparação com as amostras bruta e concentrada, com maiores teores de ferro (degradação máxima de 37%), sugerindo o potencial de aplicação destes resíduos como catalisadores, sendo que possuem menores custos que os catalisadores homogêneos, geram menor quantidade de íons de ferro na solução,  e podem ser facilmente recuperados e reutilizados. Nestas condições, houve adsorção, evitando a formação de subprodutos de degradação podem ser mais tóxicos que o próprio poluente, e degradação, que pode chegar até a mineralizar o poluente. Para encontrar a melhor proporção entre a massa de catalisador e o volume do oxidante, fez-se uso da ferramenta estatística de Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR), mostrando que a maior massa de catalisador utilizada do resíduo de mineração com PET (45 mg) e o maior volume de oxidante (490 μL) está mais próximo do ponto de otimização de degradação da FLX com peróxido de hidrogênio.
Abstract: Fluoxetine (FLX) is one of the most prescribed antidepressants in the world, and it can be found improperly in water, and it can affect organisms in a harmful way. One of the ways to reduce the presence of this organic contaminant is with the use of Advanced Oxidative Processes, since conventional wastewater treatments cannot eliminate this type of micropollutant. There is also a growing concern in the reuse of industrial waste, in order to reduce their environmental impact. Iron mining tailings (named after residues) have properties suitable for use as catalysts in the oxidation of drugs and other organic pollutants, from the Fenton process, with hydrogen peroxide, an oxidizer that can generate hydroxyl radicals and water as by-products. Another pollutant found in water is PET bottles, but this powdered residue can be used as a support with mining tailings, with similar or even superior results in the degradation of organic compounds. Thus, the objective of this work was to study the degradation of fluoxetine by a heterogeneous Fenton and Fenton-like process, using mining tailings (containing iron and silica), in addition to the association with the PET polymer residue (mixture of the two residues), comparing commercial iron II and III salts (homogeneous process, faster, but more expensive). Mining solids were characterized by FTIR spectroscopy, nitrogen gas adsorption and desorption, TG-DTA-DSC, XRD and SEM. The analyzes of the FLX concentration were determined by High Performance Liquid Chromatography (HPLC). The greatest degradation of FLX was obtained with the mining tailing associated with PET (lower iron content), with results of up to 81% of degradation, being better compared to the crude and concentrated samples, with higher iron contents (maximum degradation) 37%), suggesting the potential for applying these residues as catalysts, since they have lower costs than homogeneous catalysts, generate less iron ions in the solution, and can be easily recovered and reused. In these conditions, there was adsorption, avoiding the formation of degradation by-products that can be more toxic than the pollutant itself, and degradation, which can even mineralize the pollutant. To find the best ratio between the catalyst mass and the oxidant volume, the Central Compound Rotational Design (CCRD) statistical tool was used, showing that the largest catalyst mass used from the PET mining residue (45 mg) and the greater volume of oxidant (490 μL) is closer to the point of optimization of the degradation of FLX with hydrogen peroxide.
Palavras-chave: Catálise heterogênea.
Fluoxetina.
Mineração – Resíduos.
Remoção de contaminantes.
Área(s) do CNPq: ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade Federal de Alfenas
Sigla da instituição: UNIFAL-MG
Departamento: Instituto de Ciência e Tecnologia
Programa: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química
Citação: FANGER, Alessandra. Degradação oxidativa da fluoxetina utilizando rejeitos de mineração como catalisadores. 2020. 105 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) - Universidade Federal de Alfenas, Poços de Caldas, 2020.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
Endereço da licença: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
URI: https://bdtd.unifal-mg.edu.br:8443/handle/tede/1635
Data de defesa: 3-Jun-2020
Aparece nas coleções:Mestrado

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