Resumo É notória a necessidade de adotar medidas que reduzam a persistência de poluentes no meio ambiente, a fim de promover o correto descarte e tratamento de efluentes. Este trabalho teve como objetivo preparar, caracterizar e avaliar a atividade fotocatalítica do carvão ativado obtido a partir da biomassa residual de microalga Chlorella pyrenoidosa para degradação do corante Rodamina B (RhB). As amostras foram caracterizadas por difração de raios X, espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier, porosimetria de N2 e potencial zeta. Para avaliar a atividade fotocatalítica, os experimentos foram realizados em um reator em batelada agitado. O carvão ativado preparado a partir de biomassa de microalgas apresentou melhor atividade fotocatalítica na degradação do corante RhB de 75,5% sob radiação ultravioleta (k=0,0121 min-1) e 66,5% sob radiação visível (k=0,0091 min-1), enquanto o ZnO comercial atingiu 92,5% (k=0,0158 min-1) e 16,6% (k=0,0032 min-1) para radiação ultravioleta e visível, respectivamente. Além disso, o processo de ativação/carbonização utilizado na preparação de carvão ativado a partir de biomassa de microalgas promoveu mudanças nas propriedades estruturais, texturais e catalíticas das amostras preparadas.

Abstract The need to adopt measures that reduce the persistence of pollutants in the environment is notorious, in order to promote the correct disposal and treatment of effluents. This study aimed to prepare, characterize, and evaluate the photocatalytic activity of activated charcoal obtained from the residual biomass of Chlorella pyrenoidosa microalgae for Rhodamine B (RhB) dye degradation. The samples were characterized by X-ray diffraction, Fourier-transform infrared spectroscopy, N2 porosimetry, and zeta potential. To evaluate the photocatalytic activity, experiments were carried out in a stirred batch reactor. The activated charcoal prepared from microalgae biomass showed the better photocatalytic activity in the degradation of the RhB dye of 75.5% under ultraviolet radiation (k=0.0121 min-1), and 66.5% under visible radiation (k=0.0091 min-1), while the commercial ZnO achieved 92.5% (k=0.0158 min-1) and 16.6% (k=0.0032 min-1) for ultraviolet and visible radiation, respectively. Moreover, the activation/carbonization process used for the preparation of activated charcoal from microalgae biomass promoted changes in the structural, textural, and catalytic properties of the prepared samples.

Resumen: La acción alelopática puede verificarse por la presencia de sustancias fitotóxicas, moléculas que están dirigidas al sector agroindustrial. El objetivo de este trabajo fue evaluar la composición química de los extractos metanólicos de Colletotrichum dianesei y Xylaria sp. y su potencial fitotóxico sobre Lactuca sativa. Los hongos se cultivaron en medio líquido Sabouraud suplementado con extracto de levadura al 0,2 %, en agitación. Los micelios se sometieron a extracción con disolventes en orden de polaridad creciente, pero en esta investigación se usaron los extractos metanólicos. La actividad alelopática de los mismos se evaluó a una concentración de 1000 µg/mL en cuadruplicado, evaluando: porcentaje y velocidad de germinación y crecimiento de plántulas de lechuga en condiciones de laboratorio. El extracto de C. dianesei redujo el porcentaje de la germinación en un 36 % y retrasó la velocidad de germinación en un 63,8 %, mientras que el extracto de Xylaria sp. no interfirió en el porcentaje de germinación, solamente retrasó en 43,9 % la velocidad de germinación. El crecimiento de las raíces se vio afectado negativamente en 30,5 % y 51,1 % bajo la influencia de los extractos de Xylaria sp. y C. dianesei; también hubo una reducción en la longitud de la parte aérea de 33,1 y 31,8 %, respectivamente. Las Cromatografías en capa fina mostraron la presencia de sustancias aromáticas y terpenos para ambos extractos, y alcaloides solo para el extracto de C. dianesei. Los espectros de rmn de 1H mostraron señales entre 6 y 8,5 ppm (sustancias aromáticas), siendo relativamente más intensas para Xylaria sp., señales entre 3 y 4 ppm (azúcares, mostrando los anómericos solo para Xylaria sp.) y grupos metilas entre 0,7 y 1,3 ppm, sugiriendo terpenos. Los resultados sugieren que las especies de hongos evaluadas tienen potencial fitotóxico y producen terpenos y sustancias aromáticas.

Abstract: The allelopathic action can be verified by the presence of phytotoxic substances, molecules that are directed to the agribusiness sector. The objective of this study was to evaluate the chemical composition of the methanolic extracts from Colletotrichum dianesei and Xylaria sp., and phytotoxic potential on Lactuca sativa. The fungi were grown in Sabouraud liquid medium supplemented with 0.2% yeast extract, under stirring. The mycelia were subjected to solvent extraction in order of increasing polarity, but methanol extracts were used in this investigation. The allelopathic activity was evaluated at a concentration of 1000 µg/mL in quadruplicate, evaluating: percentage and speed of germination, and growth of lettuce seedlings under laboratory conditions. C. dianesei extract reduced germination percentage by 36% and delayed germination speed by 63.8%, while Xylaria sp. didn't interfere with the germination percentage, it only delayed the germination rate by 43.9%. Root growth was negatively affected in 30.5% and 51.1% under the influence of extracts from Xylaria sp. and C. dianesei, there was also a reduction of 33.1 and 31.8% in the aerial part length, respectively. The thin layer chromatography showed the presence of aromatic substances and terpenes in both extracts, and alkaloids only in C. dianesei extract. The 1H nmr spectra showed signals between 6 and 8.5 ppm (aromatic substances), being relatively more intense for Xylaria sp., signals between 3 and 4 ppm (sugars, showing anomers only for Xylaria sp.) and methyl groups between 0.7 and 1.3 ppm, suggesting terpenes. The results suggest that the fungal species evaluated have phytotoxic potential, and produce terpenes and aromatic substances.

Resumo: A ação alelopática pode ser verificada pela presença de substâncias fitotóxicas, moléculas que são direcionadas ao setor agroindustrial. O objetivo deste trabalho foi avaliar a composição química dos extratos metanólicos de Colletotrichum dianesei e Xylaria sp. e seu potencial fitotóxico sobre Lactuca sativa. Os cogumelos foram cultivados em meio líquido Sabouraud suplementado com 0,2% de extrato de levedura, sob agitação. Os micélios foram submetidos à extração por solvente em ordem crescente de polaridade, mas apenas os extratos metanólicos foram utilizados nesta investigação. A atividade alelopática foi avaliada na concentração de 1000 μg/mL em quadruplicado, avaliando-se: porcentagem e velocidade de germinação e crescimento de mudas de alface em condições de laboratório. O extrato de C. dianesei reduziu a porcentagem de germinação em 36% e atrasou a velocidade de germinação em 63,8%, enquanto a Xylaria sp. não interferiu na porcentagem de germinação, apenas atrasou a velocidade de germinação em 43,9%. O crescimento radicular foi negativamente afetado em 30,5% e 51,1% sob a influência dos extratos de Xylaria sp. e C. dianesei; também houve redução no comprimento da parte aérea de 33,1 e 31,8%, respectivamente. As cromatografias em camada delgada mostraram a presença de substâncias aromáticas e terpenos para ambos os extratos, e alcaloides apenas para o extrato de C. dianesei. Os espectros de RMN de 1H mostraram sinais entre 6 e 8,5 ppm (substâncias aromáticas), sendo relativamente mais intensos para Xylaria sp., sinais entre 3 e 4 ppm (açúcares, mostrando os hidrogênios anoméricos apenas para Xylaria sp.) e grupos metila entre 0,7 e 1,3 ppm, sugerindo terpenos. Os resultados sugerem que as espécies fúngicas avaliadas possuem potencial fitotóxico e produzem terpenos e substâncias aromáticas.

Resumo O presente estudo teve como objetivo avaliar a termodinâmica e o equilíbrio de adsorção, em solução aquosa, do íon Cu2+ em uma montmorilonita organofuncionalizada por 3-aminopropiltrietoxissilano. Esse adsorvente foi preparado pela intercalação inicial de brometo de cetiltrimetilamônio e depois a funcionalização com o 3-aminopropiltrietoxissilano. A organofuncionalização ocorreu na superfície externa da matriz inorgânica. A capacidade máxima de adsorção de Cu2+ pela amostra organofuncionalizada, prevista pela densidade de imobilização (1,46.10-3 mol.g-1) foi de cerca de 92 mg de Cu2+ por grama de argila. A variação da entalpia na adsorção (ΔH) obtida por via calorimétrica foi de -1,4±0,3 kJ.mol-1, valor muito pequeno para ser determinado por aplicação de método da segunda lei. Tomando por base o modelo de Langmuir, com modificações, obtiveram-se valores de constantes de afinidade de 47±10, 41±9 e 48±6 dm3.mol-1, para as temperaturas de 25, 35 e 45 °C, respectivamente, o que evidenciou grandezas iguais dentro das incertezas experimentais.

Abstract The aim of present study was to evaluate thermodynamics and the equilibrium of adsorption, in aqueous solution, of the Cu2+ ion in a montmorillonite organofunctionalized by 3-aminopropyltriethoxysilane. This adsorbent was prepared by the initial intercalation of cetyltrimethylammonium bromide and then functionalization by 3-aminopropyltriethoxysilane. The organofunctionalization occurred on the outer surface of the inorganic matrix. The maximum adsorption capacity of Cu2+ by the organofunctionalized sample, predicted by the immobilization density (1.46x10-3 mol.g-1), was about 92 mg of Cu2+ per gram of clay. The adsorption enthalpy change (ΔH), obtained by calorimetric method was -1.4±0.3 kJ.mol-1, a very small value to be determined by the application of second law method. Based on the modified Langmuir model, values of 47±10, 41±9 and 48±6 dm3.mol-1 for the affinity constants were obtained for temperatures of 25, 35 and 45 °C, respectively, which showed equal magnitudes for these physical quantities within the experimental uncertainties.

O presente estudo teve como objetivo avaliar a capacidade de adsorção do corante azul de metileno em soluções aquosas em caulinita natural proveniente da região de Bom Jardim de Goiás, GO e na sua forma intercalada com o composto orgânico acetato de potássio. As amostras natural e intercalada foram caracterizadas por difração e fluorescência de raios X, microscopia eletrônica de varredura e infravermelho. O processo de intercalação resultou em um aumento do espaçamento basal (d001) na estrutura do argilomineral, que pode ser verificado pela difração de raios X. A habilidade das amostras para remover o corante azul de metileno de soluções aquosas foi investigada através do método de batelada, cujos dados foram calculados pelo método não-linear através dos modelos de Langmuir, Freundlich e Sips. O modelo que melhor se ajustou aos dados experimentais foi o de Sips, para ambas as amostras. Para o estudo cinético três modelos foram testados, pseudo-primeira ordem, pseudo-segunda ordem e Avrami. Para ambas as amostras o modelo de Avrami foi o que melhor se ajustou aos dados experimentais. A capacidade máxima de adsorção atingida pela amostra intercalada foi de 79,34 mg.g-1 e para natural foi de 72,14 mg.g-1. Estes valores mostram que as amostras de caulinita natural e intercalada podem ser consideradas como bons adsorventes, na remoção do corante azul de metileno em meios aquosos.

The present study aimed to evaluate the adsorption capacity of methylene blue dye in aqueous solutions by natural kaolinite from the region of Bom Jardim de Goiás, GO, Brazil, and its form intercalated with the organic compound potassium acetate. The natural sample and intercalated were characterized by diffraction and X-ray fluorescence, scanning electron microscopy and infrared. The intercalation process resulted in an increase in the basal spacing (d001) in the clay mineral structure, which may be verified by X-ray diffraction. The capacity of samples to remove methylene blue from aqueous solutions was investigated by the batch method and the data were calculated by the non-linear method using model the Langmuir, Freundlich and Sips. The model that best fitted the experimental data was the Sips for both samples. For kinetic studies have been tested three models, pseudo-first order, pseudo-second order, and Avrami. For both samples the Avrami model was the best fit to the experimental data. The maximum adsorption capacity reached by the intercalated sample was 79,34 mg.g-1 and natural was of 72,14 mg.g-1. These values show that natural and intercalated kaolinite may be considered good adsorbents to the removal of methylene blue dye in aqueous medium.

The reduction efficiency is an important variable during the black liquor burning process in the Kraft recovery boiler. This variable value is obtained by slow experimental routines and the delay of this measure disturbs the pulp and paper industry customary control. This paper describes an optimization approach for the reduction efficiency determination in the furnace bottom of the recovery boiler based on the minimization of the Gibbs free energy. The industrial data used in this study were directly obtained from CENIBRA's data acquisition system. The resulting approach is able to predict the steady state behavior of the chemical composition of the furnace recovery boiler, - especially the reduction efficiency when different operational conditions are used. This result confirms the potential of this approach in the analysis of the daily operation of the recovery boiler.