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LEMA – Laboratório de Energia e Meio AmbienteUniversidade Federal de Santa Catarina

LEMA – Laboratório de Energia e Meio Ambiente

Prof Regina de F P M Moreira

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Desenvolver tecnologias para o tratamento de ar e águabaseadas em processos de separação e reação.

Objetivo

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• PesquisadoresProf. Dr. Regina de Fatima Peralta Muniz MoreiraProf. Dr. Humberto Jorge José Prof Dr. Agenor de Noni Jr

• Cooperação NacionalFederal University of ParaibaFederal University of Minas Gerais (DESA)

• Cooperação Internacional• Porto University, Portugal• Rice University, USA• Universidad da Coruña, Spain• Imperial College, UK• ISTV – Instituto Superior Técnico Viana do Castelo• University of Loughborough

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LEMA em números

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Temas de Pesquisa

• Processos Avançados de Oxidação: Ozonização, Fotocatálise, Fenton/FotoFenton, H2O2/UV, etc

• Desenvolvimento de nansorventes e nanocatalisadores aplicados para a proteçãoambiental

• Membranas catalíticas aplicadas ao tratamento de água

• Gerenciamento Hídrico e Reuso de água na indústria

• Separação e sequestro de CO2.

• Utilização de biomassas como fonte de energia: pirólise, combustão e gaseificação.

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Tratamento de águas e efluentes líquidos: adsorção e oxidação avançada

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Obtenção, Caracterização e Avaliação da Atividade Fotocatalítica do TiO2

dopados com terras raras, grafeno, metais de transição

Método Hidrotérmico, Sol-Gel, Impregnação, Precipitação

Parcerias:Rice University (EUA)University of Loughborough (Inglaterra)Universidade do Porto

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Desenvolvimento de (foto) catalisadores para aplicação em POA.

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Desenvolvimento de membranas catalíticas –processo combinado com O3 ou H2O2

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Remoção de 1,4-dioxano de águas residuárias: Rotas de decomposição utilizando ozonização acoplado com filtração em membrana cerâmica

Projeto em parceria com a Rice University (Pedro Alvarez)

• 1,5 L de 200 mg L-1 de 1,4-dioxano;• Ligar agitação;• 0.25 g L-1 de catalisador;• Ligar Ozonizador.

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Preparação, caracterização e aplicação de geopolímeros para aplicação no tratamento de águas

Uso de resíduos industriais e da construção civil

Resíduos da construção civil,

Metacaulin e cinzas leves

Ativação alcalina –Silicato de sódio e

NaOH

Agente porogênico –H2O2

Mistura mecânica Moldagem e cura Caracterização do

Geopolímero ( BET, DRX MEV, MET, Permeabilidade e etc.)

De Rossi, et al., submetido

Parcerias:ISTV, Portugal; Universidade de Aveiro, Portugal

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Infraestrutura

Gerador de ozônio Reatores fotoquímicos

Espectrofotômetro UV/vis

TOC/TN Microtox

Absorção atômica

UV/Vis

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Síntese e caracterização de superfícies autolimpantes a base de dióxido de titânio co-dopados com grafeno e terras raras (Y, Er, Sm)

Síntese de filmes finos de TiO2 co-dopados com GO e Sm imobilizados sobre o

vidro, e avaliação de suas características autolimpantes e hidrofilicidade.

Metodologia:

Pó: Síntese hidrotérmica e

sol-gel

Degradação de Azul de

metileno e 4-Nitrofenol

Filme fino: Síntese sol-gel e dip-coating

Degradação de Azul de

metileno, 4-nitrofenol e ácido oléico

Hidrofilicidade

Compósito Ausência

de luz

Luz UV

(24 h)

TiO2 41,9° 0°

0,1%Sm / TiO2 29,3° 0°

0,2%Sm / TiO2 25,2° 0°

0,4%Sm / TiO2 20,6° 0°

0,7%Sm / TiO2 21,3° 0°

1%Sm / TiO2 28,9° 0°

1,2%Sm / TiO2 17,0° 0°

Azul de metileno 4-Nitrofenol EROs

Azul de metileno 4-Nitrofenol Hidrofilicidade

Compósito k (102)

(dia-1)

Erro

(dia-1)

R2 % Remoção

(6 dias)

Comercial 2,27 0,03 0,9503 12,42

TiO2 2,44 0,02 0,9837 13,41

0,1%Sm / TiO2 2,81 0,02 0,9844 14,98

0,2%Sm / TiO2 3,75 0,03 0,9795 19,34

0,4%Sm / TiO2 7,65 0,03 0,9411 27,53

0,7%Sm / TiO2 8,56 0,04 0,9027 22,32

1%Sm / TiO2 8,71 0,04 0,9377 20,79

1,2%Sm / TiO2 13,39 0,02 0,9486 30,40

Ácido oléico Ácido oléico – Melhor filme autolimpante (1,2% Sm/TiO2)

RESULTADOS

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Tintas fotocatalíticas

Demonstração – UFSC – Julho 2017.

(a) (b)

Formulação de tintas com TiO2 comercial (0-10% em massa)

Descoloração de azul de metileno utilizando tintas fotocatalíticas TS5 – sob luz UV (a) e sol luz solar (b)

AntifúngicaAmostra pintada com a tinta

TS5 (a) e com tinta comum (b)

Parceria com a Anjo Química S.A. e LCP/UFSC

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Reações Gás-Sólido

– Reforma a seco: desenvolvimento de catalisadores

– Gaseificação de carvão e/ou biomassa

Rubotherm thermobalance

Parcerias:Albretch Equipamentos IndustriaisImperial College London

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CG MS

Reações Gás-Sólido

Reforma a seco: desenvolvimento de catalisadoresPirólise, Gaseificação e combustão de carvão e/ou biomassa

Parceria: Albretch Equipamentos Industriais

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Processos de separação e reação Captura de CO2

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Controle do amadurecimento de frutasDisponível no mercado

A. Basso

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FI

FI

Air C2H4

He

CO2

C2H4

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Fig. Aparato experimental montado para realização dos

estudos.

Fig. Representação esquemática do trabalho e resultados

de concentração de etileno

Fig. Eliminação de etileno produzido

por tomates via fotocatálise

Publicações relacionadas a este trabalho:

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Oxidação fotocatalítica de eteno em um reator tubular

espiral de fluxo contínuo. IN: 19° Congresso Brasileiro

de Catálise e IX Congresso Mercosul de Catálise,

2017. Ouro Preto.

BASSO, A., MOREIRA, R. F. P. M., JOSE, H. J.,

Oxidação fotocatalítica de etileno: uma estratégia para

a redução do descarte de frutas e hortaliças. IN 6º

Congresso Internacional de Tecnologia para o Meio

Ambiente, 2018. Bento Gonçalves

BASSO, A., MOREIRA, R. F. P. M., JOSE, H. J.,

Photocatalytic oxidation of ethylene applied to control

tomatoes ripening. Artigo submetido para CEJ, 2018.

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ContatoProf.Regina de F P M Moreira: regina.moreira@ufsc.br

Universidade Federal de Santa Catarina

Departamento de Engenharia Química e Engenharia de Alimentos

Campus Universitário, Trindade

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