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dc.creatorCunha, Jackelyne Xavier-
dc.date.accessioned2026-08-05T14:41:10Z-
dc.date.available2026-08-05T14:41:10Z-
dc.date.issued2026-07-02-
dc.identifier.citationCUNHA, Jackelyne Xavier. Imobilização e caracterização de ZnO em esferas de alginato aplicada para remoção fotocatalítica da cafeína. 2026. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Química) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Ponta Grossa, 2026.pt_BR
dc.identifier.urihttp://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/40940-
dc.description.abstractThe presence of emerging contaminants in water bodies has raised increasing concern due to their persistence and the limited efficiency of conventional treatment processes for their removal. Among these compounds, caffeine stands out because of its widespread consumption and frequent detection in surface water and wastewater, being widely used as a model contaminant and an indicator of anthropogenic pollution. In this context, heterogeneous photocatalysis using zinc oxide (ZnO) has emerged as a promising alternative for the degradation of this contaminant. However, the difficulty of recovering the catalyst after the reaction limits its practical application, highlighting the need for strategies that facilitate catalyst recovery and reuse. Therefore, this study aimed to immobilize ZnO in sodium alginate beads to facilitate the recovery and reuse of the photocatalyst, as well as to evaluate its efficiency in the photocatalytic degradation of caffeine. The beads were prepared by incorporating ZnO into a sodium alginate solution followed by gelation in a calcium chloride solution. The obtained materials were characterized according to their physical properties and applied in photocatalytic degradation experiments. The results showed a progressive reduction in caffeine concentration throughout the reaction time under all evaluated conditions. Hydrated beads exhibited superior performance compared to dry beads, achieving a removal efficiency of up to 90.4% after 120 minutes of reaction. In addition, reuse experiments demonstrated that the immobilized photocatalyst maintained its photocatalytic activity after an additional cycle, confirming the stability of the developed system. The results indicate that the immobilization of ZnO in sodium alginate beads is a promising strategy for photocatalytic processes, combining high efficiency in caffeine degradation with easy catalyst recovery and reuse. Since caffeine is widely employed as a model contaminant, the developed methodology also shows potential for future applications in the degradation of other emerging organic contaminants.pt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Tecnológica Federal do Paranápt_BR
dc.rightsopenAccesspt_BR
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0pt_BR
dc.subjectCatálise heterogêneapt_BR
dc.subjectPoluentespt_BR
dc.subjectCafeínapt_BR
dc.subjectZincopt_BR
dc.subjectCatalisadorespt_BR
dc.subjectHeterogeneous catalysespt_BR
dc.subjectPollutantspt_BR
dc.subjectCaffeinept_BR
dc.subjectZincpt_BR
dc.subjectCatalystspt_BR
dc.titleImobilização e caracterização de ZnO em esferas de alginato aplicada para remoção fotocatalítica da cafeínapt_BR
dc.title.alternativeImmobilization and characterization of ZnO in alginate beads for the photocatalytic removal of caffeinept_BR
dc.typebachelorThesispt_BR
dc.description.resumoA presença de contaminantes emergentes em corpos hídricos tem despertado crescente preocupação devido aos potenciais impactos ambientais associados à sua persistência e à limitada eficiência dos tratamentos convencionais na sua remoção. Entre esses compostos, a cafeína destaca-se pela ampla utilização e frequente detecção em águas superficiais e residuais, sendo amplamente empregada como contaminante modelo e marcador de contaminação antrópica. Nesse contexto, a fotocatálise heterogênea utilizando óxido de zinco (ZnO) apresenta-se como uma alternativa promissora para a degradação desse contaminante. Entretanto, a dificuldade de recuperação do catalisador após o processo limita sua aplicação prática, justificando o desenvolvimento de estratégias que favoreçam sua recuperação e reutilização. Dessa forma, o presente trabalho teve como objetivo imobilizar ZnO em esferas de alginato visando facilitar a recuperação e reutilização do fotocatalisador, bem como avaliar sua eficiência na degradação fotocatalítica da cafeína. As esferas foram produzidas por meio da incorporação do ZnO em solução de alginato de sódio, seguida de gelificação em solução de cloreto de cálcio. Os materiais obtidos foram caracterizados quanto às suas propriedades físicas e aplicados em ensaios fotocatalíticos para degradação da cafeína. Os resultados demonstraram redução progressiva da concentração do contaminante ao longo do tempo de reação para todas as condições avaliadas. As esferas hidratadas apresentaram desempenho superior às esferas secas, atingindo eficiência de remoção de até 90,4% após 120 minutos de reação. Além disso, os ensaios de reutilização evidenciaram a manutenção da atividade fotocatalítica do material após um novo ciclo de utilização, demonstrando a estabilidade do sistema desenvolvido. Os resultados indicam que a imobilização do ZnO em esferas de alginato constitui uma estratégia promissora para processos fotocatalíticos, associando elevada eficiência na degradação da cafeína à facilidade de recuperação e reutilização do catalisador. Considerando que a cafeína é amplamente utilizada como contaminante modelo, a metodologia desenvolvida apresenta potencial para futuras aplicações na degradação de outros contaminantes orgânicos emergentes.pt_BR
dc.degree.localPonta Grossapt_BR
dc.publisher.localPonta Grossapt_BR
dc.contributor.advisor1Lenzi, Giane Gonçalves-
dc.contributor.referee1Lenzi, Giane Gonçalves-
dc.contributor.referee2Fuziki, Maria Eduarda Kounaris-
dc.contributor.referee3Matos, Everton Moraes-
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.departmentDepartamento Acadêmico de Engenharia Químicapt_BR
dc.publisher.programEngenharia Químicapt_BR
dc.publisher.initialsUTFPRpt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICApt_BR
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