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dc.creatorTesuka, Leticia Harumi-
dc.date.accessioned2026-05-06T19:24:18Z-
dc.date.available2026-05-06T19:24:18Z-
dc.date.issued2026-02-11-
dc.identifier.citationTESUKA, Leticia Harumi. Síntese e caracterização de fotocatalisador G-C3N4/PTCDA, com avaliação para degradação fotocatalítica de fármacos em efluentes hospitalares. 2026. Dissertação (Mestrado em Ciência e Tecnologia Ambiental) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2026.pt_BR
dc.identifier.urihttp://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/40370-
dc.description.abstractIn recent decades, concern about water contamination by pharmaceuticals and the need for environmentally friendly alternatives for their degradation have driven research in innovative technologies for wastewater treatment. Thus, the present study aims to evaluate the photocatalytic efficiency of photocatalysts synthesized from graphitic carbon nitride (g-C₃N₄) and 3,4,9,10-perylenetetracarboxylic dianhydride (PTCDA) in the degradation of pharmaceuticals found in hospital wastewater from a specialized tuberculosis treatment facility. The synthesized photocatalysts showed increased absorption in the visible spectrum, presenting bandgap energies equal to or lower than 2.72 eV (g-C₃N₄). From the physicochemical analyses, it was possible to observe the accumulation of PTCDA on the surface of g-C₃N₄, as well as the identification of characteristic crystallographic peaks of g-C₃N₄ at the (002) and (100) planes due to the graphitic structure and aromatic frameworks, respectively. The photocatalysts that exhibited higher amounts of PTCDA deposited on the g-C₃N₄ surface showed shifts around 27.4° and 24.6°, which are characteristic peaks of PTCDA. FTIR analyses allowed the identification of characteristic regions of g-C₃N₄, such as stretching vibrations of terminal NH₂ groups, the formation of tri-s-triazine units, and bending vibrations of the heptazine rings. Peaks corresponding to stretching vibrations of imide carbonyl groups (O=C‒N) were also identified, indicating that the imidization reaction occurred and, therefore, confirming the formation of the covalent bond O=C‒N‒C=O. To evaluate the efficiency of the photocatalysts, preliminary tests were carried out through the photodegradation of a Rhodamine B solution. Among the 12 synthesized photocatalysts, M2_05P showed the highest efficiency, with photodegradation rates of 17.48% and 80.76% in experiments using 0.1 and 0.5 g/L of photocatalyst, respectively, after 120 minutes of reaction. After the preliminary tests, the photocatalyst that showed the best efficiency in the degradation of Rhodamine B was selected for the photodegradation of pharmaceuticals present in hospital wastewater after biological treatment. Through the photodegradation experiments of the hospital effluent, it was possible to identify a considerable decrease in the concentration of volatile acids of up to 62%, while for pharmaceuticals the highest photodegradation was observed for pyrazinamide, reaching 21%. Despite the potential of photocatalysis for the removal of micropollutants, the complexity of hospital wastewater significantly influenced the efficiency of the photocatalytic process. For future research, complementary analyses (XPS, DSC, and TGA) are recommended in order to further deepen the chemical and structural characterization of the photocatalysts. It is also suggested to perform photocatalytic assays with pharmaceuticals in water using M2_05P and pure g-C₃N₄ for evaluation and comparison purposes, as well as to repeat experiments with the M2_05P and g-C₃N₄ materials to assess the efficiency in a real matrix and the reproducibility of the process.pt_BR
dc.description.sponsorshipConselho Nacional do Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)pt_BR
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)pt_BR
dc.description.sponsorshipUniversidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)pt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Tecnológica Federal do Paranápt_BR
dc.rightsopenAccesspt_BR
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/pt_BR
dc.subjectÁguas residuais - Purificaçãopt_BR
dc.subjectFotocatálisept_BR
dc.subjectNitreto de carbono grafíticopt_BR
dc.subjectMedicamentospt_BR
dc.subjectBiodegradaçãopt_BR
dc.subjectHospitais - Eliminação de resíduospt_BR
dc.subjectSewage - Purificationpt_BR
dc.subjectPhotocatalysispt_BR
dc.subjectGraphitic carbon nitridept_BR
dc.subjectDrugspt_BR
dc.subjectBiodegradationpt_BR
dc.subjectHospitals - Waste disposalpt_BR
dc.titleSíntese e caracterização de fotocatalisador G-C3N4/PTCDA, com avaliação para degradação fotocatalítica de fármacos em efluentes hospitalarespt_BR
dc.title.alternativeSynthesis and characterization of G-C3N4/PTCDA photocatalyst, with evaluation for photocatalytic degradation of drugs in hospital effluentspt_BR
dc.typemasterThesispt_BR
dc.description.resumoNas últimas décadas, a preocupação com a contaminação de águas por fármacos e a necessidade de alternativas limpas para a degradação dos mesmos tem impulsionado pesquisas na área de tecnologias inovadoras para o tratamento de efluentes. Assim, a presente pesquisa tem como objetivo avaliar a eficiência fotocatalítica de fotocatalisadores sintetizados a partir do nitreto de carbono grafítico (g-C3N4) e 3,4,9,10-perilenotetracarboxílico anidro (PTCDA) na degradação de fármacos encontrados em um efluente hospitalar especializado no tratamento de tuberculose. Os fotocatalisadores sintetizados apresentaram aumento na absorção no espectro visível apresentando energia de bandgap iguais ou inferiores a 2,72 eV (gC3N4). Pelas análises físico-químicas foi possível observar o acúmulo de PTCDA na superfície do g-C3N4. Assim como a identificação de picos característicos da cristalografia do g-C3N4 nos planos (002) e (100) devido à estrutura grafítica e as estruturas aromáticas, respectivamente. Os fotocatalisadores formados que apresentaram maior quantidade de PTCDA depositado na superfície g-C3N4 exibiram deslocamento em torno de 27,4° e 24,6°, picos característicos do PTCDA. Pelas análises de FTIR foi possível identificar regiões de identidade do g-C3N4 como as vibrações de alongamento de grupos terminais de NH2, a formação de grupos tri-striazina e vibrações de flexão dos anéis de heptazina. Também foi identificado picos correspondentes as vibrações de estiramento de grupos carbonila imida (O=C‒N), indicando a realização da reação de imidização e, portanto, a formação da ligação covalente, O=C‒N‒C=O. Para avaliar a eficiência dos fotocatalisadores foram realizados testes iniciais através da fotodegradação de uma solução de rodamina B. Dentre os 12 fotocatalisadores sintetizados, o M2_05P apresentou a maior eficiência, com fotodegradação de 17,48% e 80,76% em ensaio utilizando 0,1 e 0,5 g/L de fotocatalisador, respectivamente, no tempo de 120 min de reação. Após os ensaios iniciais, o fotocatalisador que apresentou a melhor eficiência na degradação da rodamina B foi escolhido como o fotocatalisador para a fotodegradação de fármacos presentes no efluente hospitalar após tratamento biológico. Com os experimentos de fotodegradação do efluente hospitalar foi possível identificar uma diminuição considerável na concentração de ácidos voláteis de até 62%, enquanto para os fármacos foi obtido maior fotodegradação da pirazinamida, com 21%. Apesar do potencial da fotocatálise para a remoção de micropoluentes, a complexidade do efluente hospitalar influenciou expressivamente na eficiência do processo fotocatalítico. Com o intuito da continuidade da pesquisa, recomenda-se a realização de análises complementares (XPS, DSC e TGA) para aprofundar a caracterização química e estrutural dos fotocatalisadores. Também se sugere a execução de ensaios fotocatalíticos com os fármacos em água utilizando o M2_05P e o g-C₃N₄ puro para fins avaliativos e comparativos, bem como a repetição dos experimentos com o material M2_05P e g-C3N4, visando avaliar a eficiência em matriz real e a reprodutibilidade do processo.pt_BR
dc.degree.localCuritibapt_BR
dc.publisher.localCuritibapt_BR
dc.creator.IDhttps://orcid.org/0009-0009-6551-8832pt_BR
dc.creator.Latteshttps://lattes.cnpq.br/5208396545699003pt_BR
dc.contributor.advisor1Liz, Marcus Vinicius de-
dc.contributor.advisor1IDhttps://orcid.org/0000-0003-1370-3365pt_BR
dc.contributor.advisor1Latteshttps://lattes.cnpq.br/6959317686443946pt_BR
dc.contributor.advisor-co1Rodriguez, Paula Cristina-
dc.contributor.advisor-co1Prola, Liziê Daniella Tentler-
dc.contributor.advisor-co1IDhttps://orcid.org/0000-0002-9712-6149pt_BR
dc.contributor.advisor-co1IDhttps://orcid.org/0000-0001-9176-5700pt_BR
dc.contributor.advisor-co1Latteshttps://lattes.cnpq.br/2140595408768900pt_BR
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/6809940830015445pt_BR
dc.contributor.referee1Peralta Zamora, Patricio Guillermo-
dc.contributor.referee1IDhttps://orcid.org/0000-0002-9956-8442pt_BR
dc.contributor.referee1Latteshttps://lattes.cnpq.br/8308983281636531pt_BR
dc.contributor.referee2Rodrigues, Marcio Barreto-
dc.contributor.referee2IDhttps://orcid.org/0000-0003-0767-3083pt_BR
dc.contributor.referee2Latteshttps://lattes.cnpq.br/8746211266449774pt_BR
dc.contributor.referee3Liz, Marcus Vinicius de-
dc.contributor.referee3IDhttps://orcid.org/0000-0003-1370-3365pt_BR
dc.contributor.referee3Latteshttps://lattes.cnpq.br/6959317686443946pt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia Ambientalpt_BR
dc.publisher.initialsUTFPRpt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::QUIMICA ANALITICA::ANALISE DE TRACOS E QUIMICA AMBIENTALpt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITARIA::SANEAMENTO AMBIENTALpt_BR
dc.subject.capesCiências Ambientaispt_BR
Aparece nas coleções:CT - Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia Ambiental

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