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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/39336Registro completo de metadados
| Campo DC | Valor | Idioma |
|---|---|---|
| dc.creator | Furlan, Ricardo da Silva | - |
| dc.date.accessioned | 2026-02-06T11:28:05Z | - |
| dc.date.available | 2026-02-06T11:28:05Z | - |
| dc.date.issued | 2025-12-12 | - |
| dc.identifier.citation | FURLAN, Ricardo da Silva. Desenvolvimento de célula a combustível microbiana para tratamento de efluente industrial. 2025. Dissertação (Mestrado em Tecnologia de Processos Químicos e Bioquímicos) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Pato Branco, 2025. | pt_BR |
| dc.identifier.uri | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/39336 | - |
| dc.description.abstract | Accelerated industrial development demands the search for efficient remediation technologies. Microbial Fuel Cells have the capacity to remediate organic matter rich effluent by utilizing bacteria as biocatalysts capable of oxidizing organic material while simultaneously producing electricity. In this work, the efficiency of three different anodes was investigated while utilizing dual chamber MFCs for the remediation of paper recycling plant effluent. Graphite (GR), used as a control, underwent an acid purification treatment to ensure a contaminant-free interface. The 3D-CB electrode was developed via stereolithographic printing with a gyroid geometry, subsequently subjected to successive immersion baths and ultrasonication in a mixture of carbon black and PTFE, aiming to coat the internal passages and create a conductive surface. Finally, the INPCB-Resin anode consisted of a laboratory-formulated resin based on specific monomers and porogenic agents, doped with iron nanoparticles and carbon black. This material was molded, photopolymerized under UV light, and subjected to a two-stage carbonization process: an initial phase in an oxidizing atmosphere and a final stage in an inert nitrogen atmosphere for structural conversion, resulting in an electrode with enhanced conductivity and electrocatalytic properties.The paper effluent containing chemical oxygen demand 5030 mg/L was used as feedstock in the MFCs. GR-anode (914.1 mA/m2; 320.8 mW/m2) and 3D-CB-anode (882.8 mA/m2; 299.3 mW/m2) both achieved 56% COD removal, while INPCB-anode (5709.2 mA/m2; 3754.9 mW/m2) was the best performing, with over 80% COD removal. Photopolymerized doped anode exhibited superior performance in terms of both organic matter oxidation and conductivity, indicating higher effectivity of this type of electrode in MFC technology. | pt_BR |
| dc.description.sponsorship | Conselho Nacional do Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) | pt_BR |
| dc.language | por | pt_BR |
| dc.publisher | Universidade Tecnológica Federal do Paraná | pt_BR |
| dc.rights | openAccess | pt_BR |
| dc.rights.uri | https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/ | pt_BR |
| dc.subject | Pirólise | pt_BR |
| dc.subject | Carbonização | pt_BR |
| dc.subject | Nanopartículas | pt_BR |
| dc.subject | Eletrodos | pt_BR |
| dc.subject | Impressão 3D | pt_BR |
| dc.subject | Águas residuais - Purificação | pt_BR |
| dc.subject | Pyrolysis | pt_BR |
| dc.subject | Carbonization | pt_BR |
| dc.subject | Nanoparticles | pt_BR |
| dc.subject | Electrodes | pt_BR |
| dc.subject | Impression 3D | pt_BR |
| dc.subject | Sewage - Purification | pt_BR |
| dc.title | Desenvolvimento de célula a combustível microbiana para tratamento de efluente industrial | pt_BR |
| dc.title.alternative | Development of microbial fuel cells for industrial wastewater treatment | pt_BR |
| dc.type | masterThesis | pt_BR |
| dc.description.resumo | O desenvolvimento industrial acelerado exige a busca por tecnologias de remediação eficientes. As Células a Combustível Microbianas (CCMs) têm a capacidade de remediar efluentes ricos em matéria orgânica utilizando bactérias como biocatalisadores capazes de oxidar o material orgânico enquanto produzem eletricidade simultaneamente. Neste trabalho, a eficiência de três ânodos diferentes foi investigada utilizando CCMs de câmara dupla para a remediação de efluente de uma fábrica de reciclagem de papel. O grafite (GR), utilizado como controle, passou por um tratamento de purificação ácida para garantir uma interface livre de contaminantes. O eletrodo 3D-CB foi desenvolvido por meio de impressão estereolitográfica com geometria gyroid, sendo posteriormente submetido a sucessivos banhos de imersão e ultrassom em uma mistura de negro de fumo e PTFE, visando o revestimento das passagens internas e a criação de uma superfície condutora. Por fim, o ânodo INPCB-Resin consistiu em uma resina formulada em laboratório a partir de monômeros específicos e agentes porogênicos, dopada com nanopartículas de ferro e negro de fumo. Este material foi moldado, fotopolimerizado sob luz UV e submetido a um processo de carbonização em duas etapas: uma fase inicial em atmosfera oxidante e uma etapa final em atmosfera inerte de nitrogênio para a conversão estrutural, resultando em um eletrodo com condutividade e propriedades eletrocatalíticas aprimoradas. O efluente de papel, contendo demanda química de oxigênio de 5030 mg/L, foi utilizado como matéria-prima nas CCMs. O ânodo-GR 914.1 mA/m2; 320.8 mW/m2) e o ânodo-CB-3D (882.8 mA/m2; 299.3 /mW/m2) ambos alcançaram 56% de remoção de DQO, enquanto o ânodo-INPCB (5709.2 mA/m2; 3754.9 mW/m2) foi o de melhor desempenho, com mais de 80% de remoção de DQO. O ânodo dopado fotopolimerizado exibiu desempenho superior em termos de oxidação de matéria orgânica e condutividade, indicando maior efetividade deste tipo de eletrodo na tecnologia de CCM. | pt_BR |
| dc.degree.local | Pato Branco | pt_BR |
| dc.publisher.local | Pato Branco | pt_BR |
| dc.creator.Lattes | https://lattes.cnpq.br/9103796440557271 | pt_BR |
| dc.contributor.advisor1 | Sikora, Mariana de Souza | - |
| dc.contributor.advisor1ID | https://orcid.org/0000-0002-3925-5452 | pt_BR |
| dc.contributor.advisor1Lattes | https://lattes.cnpq.br/0687998062355165 | pt_BR |
| dc.contributor.advisor-co1 | Tuesta, Jose Luis Diaz de | - |
| dc.contributor.advisor-co1 | Brackmann, Rodrigo | - |
| dc.contributor.advisor-co1ID | https://orcid.org/0000-0003-2408-087X | pt_BR |
| dc.contributor.advisor-co1ID | https://orcid.org/0000-0001-6948-0223 | pt_BR |
| dc.contributor.advisor-co1Lattes | http://lattes.cnpq.br/1098260823364945 | pt_BR |
| dc.contributor.advisor-co1Lattes | http://lattes.cnpq.br/4017429345069523 | pt_BR |
| dc.contributor.referee1 | Silva, Adriano dos Santos | - |
| dc.contributor.referee1Lattes | https://lattes.cnpq.br/0674568332333245 | pt_BR |
| dc.contributor.referee2 | Sikora, Mariana de Souza | - |
| dc.contributor.referee2ID | https://orcid.org/0000-0002-3925-5452 | pt_BR |
| dc.contributor.referee2Lattes | https://lattes.cnpq.br/0687998062355165 | pt_BR |
| dc.contributor.referee3 | Rodrigues, Marcio Barreto | - |
| dc.contributor.referee3ID | https://orcid.org/0000-0003-0767-3083 | pt_BR |
| dc.contributor.referee3Lattes | https://lattes.cnpq.br/8746211266449774 | pt_BR |
| dc.publisher.country | Brasil | pt_BR |
| dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Tecnologia de Processos Químicos e Bioquímicos | pt_BR |
| dc.publisher.initials | UTFPR | pt_BR |
| dc.subject.cnpq | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::PROCESSOS INDUSTRIAIS DE ENGENHARIA QUIMICA | pt_BR |
| dc.subject.capes | Química | pt_BR |
| Aparece nas coleções: | PB - Programa de Pós-Graduação em Tecnologia de Processos Químicos e Bioquímicos | |
Arquivos associados a este item:
| Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
|---|---|---|---|---|
| celulacombustivelmicrobiana.pdf | 10,95 MB | Adobe PDF | ![]() Visualizar/Abrir |
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