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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/40457| Título: | Aplicação de nanopartículas a partir do método de síntese verde em filtros de carvão e sua viabilidade comercial |
| Título(s) alternativo(s): | Application of nanoparticles using the green synthesis method in carbon filters and its commercial viability |
| Autor(es): | Mantovani, Daniel |
| Orientador(es): | Lenzi, Giane Gonçalves |
| Palavras-chave: | Nanopartículas Biossíntese Produtos químicos agrícolas Águas residuais - Purificação - Filtração Carvão Estudos de viabilidade Nanoparticles Biosynthesis Agricultural chemicals Sewage - Purification - Filtration Coal Feasibility studies |
| Data do documento: | 23-Abr-2026 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Ponta Grossa |
| Citação: | MANTOVANI, Daniel. Aplicação de nanopartículas a partir do método de síntese verde em filtros de carvão e sua viabilidade comercial . 2026. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Produção) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Ponta Grossa, 2026. |
| Resumo: | A sustentabilidade na atualidade é um foco de grande importância comercial e industrial, bem como formas de melhorias para sua gestão. Ainda dentro deste contexto, a viabilidade econômica e fatores atribuídos a gestão no desenvolvimento de pesquisa traz formas positivas para obter cenários promissores dentro do contexto comercial. Assim, a nanotecnologia é uma área que na maioria das vezes se apresenta restrita ao desenvolvimento da ciência pura, porém, poucas são as oportunidades onde os materiais na escala nanométrica alcançam a escala industrial de aplicação. Dentro deste contexto, a presente proposta visa desenvolver o melhoramento no processo de impregnação de carvão, a fim de obter os metais e óxidos metálicos na forma de nanopartículas, que apresentam elevada área superficial como adsorvente, visualizando uma possibilidade de comercialização. Assim, atribui-se caracterizações visando sua composição morfológica e composição química com aplicação da Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e Raio-X. O fechamento da proposta baseia-se na caracterização voltada a processos de impregnação dos materiais e eficiência de remoção, herbicida diuron, afim de verificar a eficiência do adsorvente frente a esse poluente, a partir do uso das CuONPs obtidas e custos relacionados a sua aplicação produtiva em quesito semiindustrial voltado a fatores econômicos e retorno financeiro. Em relação estudo do equilíbrio para análise de contaminante emergente, foi aplicado ao herbicida diuron, com ocorrência na remoção com um valor de 54,28 mg g-1, o que gerou uma remoção média de 84,4% do diuron. Diante da abordagem referente aos procedimentos adotados, observam-se melhorias efetivas na redução do contaminante presentes em água. No entanto, a aplicação financeira provinda de ações de custos produtivos envolvendo nanopartículas de CuO-NPs, estabelece uma boa relação com a metodologia abordada, em especial no investimento financeiro, com custos variáveis de R$ 88,00/kg/dia e produção diária de 14,7 kg/dia com base em uma produção conforme período de 200 dias quando relacionada ao Ponto de Equilíbrio (PEC). |
| Abstract: | Sustainability is currently a focus of great commercial and industrial importance, as are ways to improve its management. Within this context, economic viability and factors attributed to management in research development bring positive ways to achieve promising scenarios within the commercial context. Thus, nanotechnology is an area that is mostly restricted to the development of pure science, but there are few opportunities where materials on the nanometric scale reach the industrial scale of application. Within this context, this proposal aims to improve the coal impregnation process in order to obtain metals and metal oxides in the form of nanoparticles, which have a high surface area as adsorbents, with a view to commercialization. Thus, characterizations are assigned aiming at their morphological and chemical composition with the application of Scanning Electron Microscopy (SEM) and X-ray. The conclusion of the proposal is based on the characterization focused on material impregnation processes and removal efficiency, diuron herbicide, in order to verify the efficiency of the adsorbent against this pollutant, based on the use of the CuO-NPs obtained and costs related to their productive application in a semi-industrial context focused on economic factors and financial return. Regarding the equilibrium study for emerging contaminant analysis, it was applied to the herbicide diuron, with a removal value of de 54,28 mg g-1, which generated an average removal of 84.4% of diuron. Given the approach regarding the procedures adopted, effective improvements in the reduction of contaminants present in water were observed. However, the financial application resulting from productive cost actions involving CuO-NPs nanoparticles establishes a good relationship with the methodology addressed, especially in terms of financial investment, with variable costs of R$ 88.00/kg/day and daily production of 14.7 kg/day based on production over a period of 200 days when related to the BreakEven Point (BEP). |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/40457 |
| Aparece nas coleções: | PG - Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção |
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