Resumo Biomassa de Saccharomyces cerevisiae foi ativada quimicamente e sua capacidade de biossorção foi explorada para a remoção do ibuprofeno (IBP) da solução aquosa. Os efeitos do pH (2-10), tempo de contato (0-90 min), concentração de IBP (5-35 mg L-1) e temperatura (20, 30, 40°C) foram avaliados em estudos de bateladas. Em pH 2,0 foram encontradas as maiores taxas de remoção de IBP. O modelo cinético de pseudo-segunda ordem foi o mais adequado para descrever os dados experimentais. Ambos os modelos de isoterma de Langmuir e Freundlich descreveram os dados de equilíbrio de forma satisfatória. A capacidade máxima de biossorção para IBP pela biomassa de Saccharomyces cerevisiae quimicamente ativada (CA-YB) foi estimada em 13,39 mg g-1 a 40°C. A energia de ativação calculada pelo modelo de isoterma de Dubinin-Radushkevich foi de 9,129 kJ mol-1, indicando que um processo químico mediou a biossorção de IBP por CA-YB. De acordo com os estudos termodinâmicos, a biossorção do IBP é espontânea e endotérmica. A análise de FTIR revelou que os grupos carboxila, hidroxila, fosforila e amino estavam envolvidos no processo de biossorção do IBP. Essas descobertas indicaram que CA-YB pode ser um biossorvente alternativo para a remoção de IBP do meio aquoso.

Abstract Saccharomyces cerevisiae biomass was activated chemically, and its ibuprofen (IBP) biosorption capabilities were assessed regarding IBP removal from an aqueous solution. The effects of pH (2-10), contact time (0-90 min), IBP concentration (5-35 mg L-1), and temperature (20, 30, 40°C) were evaluated in batch studies. Higher removal rates of IBP were found at pH 2.0. The pseudo-second-order kinetic model best described the experimental data. Both the Langmuir and Freundlich isotherm models described the equilibrium data satisfactorily. The maximum biosorption capacity for IBP onto chemically activated Saccharomyces cerevisiae biomass (CA-YB) was estimated at 13.39 mg g-1 at 40°C. The activation energy calculated by the Dubinin-Radushkevich isotherm model was 9.129 kJ mol-1, indicating that a chemical process mediated the biosorption of IBP onto CA-YB. According to thermodynamic studies, IBP biosorption is spontaneous and endothermic. FTIR analysis revealed that the carboxyl, hydroxyl, phosphoryl, and amino groups were involved in the biosorption process of IBP. These findings indicated that CA-YB could be an alternative biosorbent for IBP removal from aqueous media.

ABSTRACT In this study, the ability of chemically activated sugarcane bagasse (CASB) as a biosorbent for removing ibuprofen (IBP) from aqueous solution was evaluated. Sugarcane bagasse was activated using hexane and methanol. The effects of pH, contact time, IBP concentration, and temperature were evaluated in batch studies. Higher removal rates of IBP were found at pH 2.0. Kinetic studies indicated that the biosorption follows the pseudo-second-order model. The equilibrium biosorption isotherm was found to follow both Langmuir and Freundlich isotherm models. The maximum biosorption capacity of CASB was estimated at 7.75 mg g-1 at 20 °C. According to the Dubinin-Radushkevich isotherm model, the activation energy was calculated to be 7.07 kJ mol-1, indicating that a physical process mediated the IBP removal. Thermodynamic analysis suggests that the biosorption is exothermic in nature and non-spontaneous. The FTIR analysis confirmed the interactions between IBP molecules and biosorbent. We concluded that CASB exhibited the potential to be used in the removal of IBP from aqueous media.

RESUMO Neste estudo, avaliou-se o bagaço de cana-de-açúcar quimicamente ativado (CASB) como biossorvente na remoção de ibuprofeno (IBP) de solução aquosa. O bagaço da cana-de-açúcar foi ativado com hexano e metanol. Os efeitos do pH, tempo de contato, concentração de IBP e temperatura foram avaliados em estudos de bateladas. As taxas mais altas de remoção de IBP foram encontradas em pH 2,0. Estudos cinéticos indicaram que a biossorção segue o modelo de pseudo-segunda ordem. Os dados no equilíbrio se ajustaram aos modelos de isoterma de biossorção de Langmuir e Freundlich. A capacidade máxima de biossorção do CASB foi estimada em 7,75 mg g-1 a 20 °C. De acordo com o modelo de isoterma de Dubinin-Radushkevich, a energia de ativação foi calculada em 7,07 kJ mol-1, indicando que o processo de remoção do IBP é físico. A análise termodinâmica sugere que a biossorção é de natureza exotérmica e não espontânea. A análise de FTIR confirmou as interações entre as moléculas de IBP e o biossorvente. Concluímos que o CASB exibiu potencial para ser utilizado na remoção do IBP de meio aquoso.

Resumo O óleo de baru (OB) é uma matéria-prima renovável proveniente do cerrado brasileiro que possui elevado percentual de insaturação. O objetivo principal do trabalho foi o estudo das espumas de poliuretano com diferentes quantidade de óleo de baru saponificado. Os espectros de FTIR mostraram bandas representativas do poliol, óleo de baru e do pré-polímero. As curvas TG-DSC nas atmosferas de ar e N2 apresentaram perfis diferentes, devido a formação de produtos intermediários de oxidação dos materiais na atmosfera de ar. A quantidade de energia liberada pela DSC e as perdas de massa observadas pelas curvas TG indicaram saturação do óleo de baru na quantidade de 24,00% (m/m). Os gases liberados analisados por TG-DSC acoplado ao FTIR, foram: água, CO2, CO e etanol. Com o aumento do óleo de baru, ocorreu maior absorção de água pelo PU, na proporção de 29,00% (m/m) o índice de intumescimento foi de 91,10%, em 1440 minutos. Assim, pudemos observer a formação do poliuretano com características distintas devido a presença do OB.

Abstract The baru oil (OB) is a renewable raw material from the brazilian cerrado, with high unsaturation percentage. The objective of this work was the study of polyurethane foam with different quantities of baru saponified oil. FTIR spectrum showed the bands of polyol, baru oil and prepolymer. The TG-DSC curves in N2 and air indicated different profiles, especially the formation of more stable intermediate products on the oxidation of these materials in air atmosphere. The quantity of heat obtained by DSC curves and the weight loss obtained by TG curve, indicates an OB saturation at 24.00% (w/w). The study by FTIR of the volatile products released by TG-DSC were water, CO2, CO and etanol. With the increase of OB, higher water absorption of PU, in 29.00% (w/w) of swelling index 91.10% for 1440 minutes. From these results, we observe the formation of polyurethane with different characteristics because of OB presence.