Dissertações

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Maria Eduarda Souza Elias Torres

Cinthia de Castro Oliveira

Remoção de Poluentes Emergentes Em Meio Aquoso por Carvões Ativados Derivados de Resíduos de Pet

Removal Of Emerging Pollutants From Aqueous Media Using Pet Waste-derived Activated Carbons

Química

Química para Inovação Industrial

 

10/02/2026

Sala de ConferênciaWeb

14:00

Prof. Cinthia de Castro Oliveira - Orientadora (Dr. (UFMG))
Prof. Maraisa Gonçalves (Dr. (UNIFESP))
Prof. Marcelo Machado Viana (Dr. (UFMG))

O grande volume de resíduos plásticos gerados e a contaminação dos recursos hídricos por poluentes emergentes representam desafios ambientais relevantes, demandando o desenvolvimento de materiais e processos para o tratamento dessas matrizes poluidoras. Neste trabalho, resíduos de PET foram utilizados como precursores de carvões ativados aplicados na remoção de contaminantes emergentes em meio aquoso. Esses resíduos foram submetidos à ativação química com K2CO3, resultando em um carvão ativado (CA) micro-mesoporoso, com elevada área superficial. A fim de realizar uma funcionalização da superfície, o CA passou por um tratamento oxidante com H2O2, gerando um carvão ativado com teor de oxigênio ligeiramente maior (CAP). Os materiais apresentaram elevada capacidade de remoção frente aos contaminantes azul de metileno (AM), bisfenol A (BPA), cafeína (CFN) e paracetamol (PRC). A adição de H2O2 livre durante a reação melhorou o desempenho dos carvões CA e CAP, sugerindo a ocorrência de processos oxidativos avançados. Verificou-se que os carvões sintetizados são catalisadores eficientes para a decomposição de H2O2, que ocorre via mecanismo radicalar com geração de OH. Em processos combinados de adsorção e oxidação, essas espécies reativas promovem a oxidação das moléculas dos contaminantes, sendo observado que o CAP apresentou maior formação de intermediários de oxidação nos estudos realizados para o PRC. Dessa forma, enquanto o CA destacou-se pela maior capacidade adsortiva, o CAP foi mais eficiente para a remoção de AM e PRC na presença de H2O2, ambos superando consideravelmente a atividade do carvão ativado comercial. Nesse cenário, os carvões ativados sintetizados apresentaram-se como alternativas eficientes e ecologicamente amigáveis para a gestão de resíduos de PET e para o tratamento de efluentes aquosos contaminados por contaminantes emergentes.

Carvão ativado, PET, Poluentes emergentes, Tratamento de efluentes

The large volume of plastic waste generated and the contamination of water resources by emerging pollutants represent significant environmental challenges, requiring the development of materials and processes for the treatment of these pollutants. In this study, PET waste was used as a precursor for activated carbon applied to the removal of emerging contaminants in aqueous media. These residues were chemically activated using K₂CO₃, resulting in a micro-mesoporous activated carbon (CA) with a high specific surface area. In order to functionalize the surface, the CA was subjected to an oxidative treatment with H₂O₂, yielding an activated carbon with a slightly higher oxygen content (CAP). The materials exhibited high removal capacity toward the contaminants methylene blue (MB), bisphenol A (BPA), caffeine (CFN), and paracetamol (PRC). The performance of CA and CAP was improved in the presence of free H2O2, evidencing the occurrence of advanced oxidative processes. The synthesized carbons were found to be efficient catalysts for H₂O₂ decomposition, which proceeds via a radical mechanism with the generation of OH radicals. In combined adsorption-oxidation processes, these reactive species promote the oxidation of contaminant molecules, and the CAP presented a higher formation of oxidation intermediates in studies involving PRC. Thus, while CA stood out for its greater adsorptive capacity, CAP was more efficient for the removal of AM and PRC in the presence of H2O2, with both materials considerably surpassing the activity of commercial activated carbon. In this context, the synthesized activated carbons proved to be efficient and environmentally friendly alternatives for the PET waste management and for the treatment of aqueous effluents contaminated with emerging contaminants.

Activated carbon, Emerging pollutants, PET, Wastewater treatment