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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/41344| Título: | Avaliação de compósitos CA/Ag e CA/Zn na remoção de cloridrato de propranolol e inativação de Escherichia coli em meio aquoso |
| Título(s) alternativo(s): | Evaluation of Ag/AC and Zn/AC composites for the removal of propranolol hydrochloride and inactivation of Escherichia coli in aqueous media |
| Autor(es): | Roxo, Beatriz Otaviano |
| Orientador(es): | Rocha, Raquel Dalla Costa da |
| Palavras-chave: | Carbono ativado Adsorção Agentes antiinfecciosos Água - Purificação Carbon, Activated Adsorption Anti-infective agents Water - Purification |
| Data do documento: | 28-Jun-2026 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Pato Branco |
| Citação: | ROXO, Beatriz Otaviano. Avaliação de compósitos CA/Ag e CA/Zn na remoção de cloridrato de propranolol e inativação de Escherichia coli em meio aquoso. 2026. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Química) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Pato Branco, 2026. |
| Resumo: | O aumento da ocorrência de contaminantes emergentes e da contaminação microbiológica em ambientes aquáticos tem impulsionado o desenvolvimento de materiais multifuncionais para tratamento de água. Neste contexto, o presente trabalho teve como objetivo sintetizar e avaliar compósitos de carvão ativado impregnados com prata e zinco quanto à remoção de cloridrato de propranolol e à atividade antimicrobiana frente à Escherichia coli. Os compósitos foram obtidos por impregnação metálica e caracterizados por microscopia eletrônica de varredura, espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier, difração de raios X e determinação do ponto de carga zero. A eficiência dos materiais foi investigada por meio de ensaios de adsorção em batelada, estudos cinéticos, isotérmicos e termodinâmicos, experimentos em coluna de leito fixo e determinação da concentração inibitória mínima. As caracterizações confirmaram a incorporação dos metais à matriz carbonácea, preservando suas principais características estruturais e os grupos funcionais superficiais. Os estudos de adsorção apresentaram melhor ajuste ao modelo cinético de pseudo-segunda ordem e ao modelo de isoterma de Langmuir, indicando predominância de interações químicas e adsorção em monocamada. Os parâmetros termodinâmicos evidenciaram que o processo foi endotérmico e favorecido pelo aumento da temperatura, apresentando valores de entalpia de 142,99 kJ mol⁻¹ para o compósito Ag/CA e 103,88 kJ mol⁻¹ para o compósito Zn/CA, compatíveis com um mecanismo predominante de quimissorção. Nos ensaios em coluna contínua, o compósito contendo prata apresentou maior eficiência na remoção de propranolol ao longo do tempo de operação no período de 24 horas. Na avaliação microbiológica, esse mesmo material apresentou maior atividade antimicrobiana, com comportamento compatível com efeito bactericida e menor concentração necessária para inibir o crescimento bacteriano em comparação ao compósito contendo zinco. Os resultados demonstram que os compósitos sintetizados apresentam potencial para aplicação em sistemas de tratamento de água, promovendo simultaneamente a remoção de contaminantes farmacêuticos e o controle microbiológico. |
| Abstract: | The increasing occurrence of emerging contaminants and microbiological contamination in aquatic environments has driven the development of multifunctional materials for water treatment. In this context, the present study aimed to synthesize and evaluate silver- and zinc-impregnated activated carbon composites for the removal of propranolol hydrochloride and their antimicrobial activity against Escherichia coli. The composites were prepared by metal impregnation and characterized using scanning electron microscopy, Fourier transform infrared spectroscopy, X-ray diffraction, and determination of the point of zero charge. Their performance was evaluated through batch adsorption experiments, kinetic, equilibrium, and thermodynamic studies, fixed-bed column experiments, and minimum inhibitory concentration assays. The characterization results confirmed the successful incorporation of the metals into the carbon matrix while preserving its main structural characteristics and surface functional groups. The adsorption data were best described by the pseudo-second-order kinetic model and the Langmuir isotherm model, indicating the predominance of chemical interactions and monolayer adsorption. The thermodynamic parameters revealed that the adsorption process was endothermic and favored by increasing temperature, with enthalpy values of 142.99 kJ mol⁻¹ for the Ag/AC composite and 103.88 kJ mol⁻¹ for the Zn/AC composite, consistent with a predominantly chemisorption mechanism. In continuous fixed-bed column experiments, the silver-containing composite exhibited superior propranolol removal efficiency throughout the 24-hour operation period. Microbiological evaluation also demonstrated that this material showed greater antimicrobial activity, displaying behavior consistent with a bactericidal effect and requiring a lower concentration to inhibit bacterial growth than the zinc-containing composite. These findings demonstrate that the synthesized composites are promising materials for water treatment systems, enabling the simultaneous removal of pharmaceutical contaminants and microbiological control. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/41344 |
| Aparece nas coleções: | PB - Química |
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