Dissertações em Engenharia Química (Mestrado) - PPGEQ/ITEC

URI Permanente para esta coleçãohttps://repositorio.ufpa.br/handle/2011/2309

O Mestrado Acadêmico iniciou-se em 1992 e pertence ao Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química (PPGEQ) do Instituto de Tecnologia (ITEC) da Universidade Federal do Pará (UFPA).

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Acesso aberto (Open Access)
Inserção da temperatura no modelo de Langmuir aplicado na adsorção de íons cobre por zeólita 5A : experimental e estatística Bayesiana
(Universidade Federal do Pará, 2025-02-05) SOUSA, Ana Paula Souza de; RODRIGUES, Emerson Cardoso; http://lattes.cnpq.br/7459428211048580; HTTPS://ORCID.ORG/0000-0002-0303-4578; ESTUMANO, Diego Cardoso; http://lattes.cnpq.br/5521162828533153; https://orcid.org/0000-0003-4318-4455
O tratamento de águas residuais contaminadas por metais pesados representa um grande desafio ambiental, sendo a adsorção uma das principais abordagens para a remoção desses contaminantes, uma vez que apresenta alta eficiência na separação de moléculas. A compreensão da interação entre adsorvente e adsorvato é fundamental para prever a dinâmica em diferentes condições operacionais. Dessa forma, a utilização de técnicas de modelagem na predição de isotermas permite estimar o desempenho adsortivo, reduzindo a necessidade de experimentação intensiva, além de promover a otimização do processo. Considerando esses fatores, o presente trabalho objetivou o desenvolvimento de um modelo preditivo, capaz de estimar isotermas de adsorção de íons cobre por zeólita 5A em diferentes temperaturas. A metodologia envolveu a produção e caracterização do resíduo de caulim, metacaulim e produto zeolítico, utilizando técnicas de caracterização de Espectrometria de Fluorescência de Raios X (FRX), Difração de Raios X, Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e análises térmicas de material por Termogravimetria (TG), Termogravimetria Diferencial (DTG) e Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC) para obtenção da composição química, mineralógica, morfologia e estabilidade térmica do material. Experimentos de isotermas de adsorção de íons cobre foram realizadas nas temperaturas de 25 ºC, 35 ºC, 45 ºC, 55 ºC, 65 ºC, 75 ºC, 85 ºC e 95 ºC e, visando o estudo dos mecanismos de adsorção e da interação adsorvente/adsorvato, utilizou-se o Método de Monte Carlo Via Cadeia de Markov (MCMC) com o algoritmo Metropolis-Hastings para estimativa dos parâmetros de modelos e posterior ajuste aos dados experimentais. Com base nesses dados, o modelo de Langmuir foi adaptado para incorporação da temperatura na faixa de 25 ºC a 150 ºC por meio das etapas de calibração, validação e predição da dinâmica de adsorção. Os resultados das caracterizações confirmaram o potencial uso do resíduo caulinítico para síntese de zeólitas, bem como a formação da zeólita 5A por meio de suas composições química, mineralógica e morfologia. As isotermas revelaram que a capacidade de remoção de cobre aumentou proporcionalmente com a temperatura obtendo quantidade máxima de sorção de 754,85 mg/g a 95 ºC. A estimativa dos parâmetros validou a adaptação do modelo de Langmuir para diferentes condições térmicas, o qual mostrou-se eficaz na previsão das isotermas, otimizando o processo de adsorção em diferentes temperaturas, além de proporcionar uma boa estimativa do modelo e possibilitar a redução de extensas atividades experimentais.
Acesso aberto (Open Access)
Produção de material zeolítico em escala semi piloto com o calor proveniente da dissolução de hidróxido de sódio
(Universidade Federal do Pará, 2025-02-05) LIMA, Haianny Beatriz Saraiva; COSTA, Deibson Silva da; http://lattes.cnpq.br/1521124351431087; HTTPS://ORCID.ORG/0000-0002-2165-2628; ESTUMANO, Diego Cardoso; http://lattes.cnpq.br/5521162828533153; https://orcid.org/0000-0003-4318-4455
A crescente demanda por materiais zeolíticos, devido à sua alta capacidade de adsorção, seletividade e troca iônica, ressalta a necessidade de métodos de produção mais eficientes e sustentáveis. Desse modo, o estudo objetivou a produção de zeólitas em escala semi piloto a partir do resíduo de caulim, utilizando calor reacional para síntese hidrotermal e a aplicação dessas zeólitas na adsorção de íons cobre. A metodologia envolveu a secagem, desagregação e calcinação do resíduo caulinítico, seguido pela síntese do material zeolítico. As caracterizações dos materiais foram realizadas por meio das técnicas de Difração de Raios X (DRX), Fluorescência de Raios X (FRX), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e Análise Termogravimétrica (TG), Termogravimétrica Diferencial (DTG) e Calorimétrica Exploratória Diferencial (DSC). Posteriormente, realizou-se isotermas de equilíbrio em temperaturas de 25 ºC, 35 ºC, 45 ºC, 55 ºC, 65 ºC, 75 ºC, 85 ºC e 95 ºC em conjunto com a estimativa de parâmetros para o estudo dos mecanismos de adsorção e interface adsorvato/adsorvente. Além disso, realizou-se a modelagem do processo de adsorção dos gases sulfeto de hidrogênio (H2S) e dióxido de carbono (CO2), utilizando dados experimentais provenientes da literatura e empregando modelos analíticos de curva de ruptura para descrever o fenômeno de adsorção em fluxo contínuo. Assim sendo, os resultados confirmaram a presença majoritária de caulinita no resíduo, a eficiência do processo de calcinação e a formação de material zeolítico, evidenciado pela composição mineralógica, química e pela morfologia cúbica característica da zeólita 4A e formas esféricas da sodalita. As análises térmicas elucidaram mudanças associadas à perda de água e transições de fase. Os testes de adsorção demonstraram que o material produzido foi eficaz na remoção de íons cobre, com uma quantidade máxima adsorvida de 782,76 mg/g a 95 ºC indicando uma boa interação entre o adsorvente e o adsorvato. Ademais, a utilização de técnicas Bayesianas para estimativa de parâmetros de modelos de isotermas e curvas de ruptura, possibilitou melhor entendimento da dinâmica dos processos. Por fim, o presente trabalho demonstrou a viabilidade da produção de zeólitas a partir do resíduo de caulim em escala semi piloto com o calor reacional, oferecendo uma abordagem com menor nocividade ao meio ambiente e reduzindo custos, por meio da reutilização de resíduo industrial e otimização energética do processo.
Acesso aberto (Open Access)
Recobrimento de pimenta-do-reino (piper nigrum l.), em leito de jorro, com suspensão polimérica de amido de mandioca, plasticizada com etanol
(Universidade Federal do Pará, 2024-12-13) QUEIROZ, Nian Iury Ferrão; REGO, José de Arimatéia Rodrigues do; http://lattes.cnpq.br/4163468898377462; HTTPS://ORCID.ORG/0000-0003-0891-6438; BRASIL, Davi do Socorro Barros; http://lattes.cnpq.br/0931007460545219; https://orcid.org/0000-0002-1461-7306
Este trabalho teve como objetivo avaliar a técnica de recobrimento da pimentado-reino utilizando leito de jorro, com foco em sua aplicabilidade na indústria alimentícia. O estudo explorou as variáveis operacionais, como a vazão de suspensão, a temperatura e a vazão do soprador, utilizando a metodologia de superfície de resposta dentro de um planejamento Box-Behnken. O intuito foi avaliar as interações entre as variáveis do processo de recobrimento, por meio de uma distribuição uniforme do revestimento sobre os grãos de pimenta-do-reino. Este estudo investigou o comportamento fluidodinâmico e físico-químico de sementes de pimenta-do-reino recobertas com um biofilme à base de fécula de mandioca, aplicando o processo de leito de jorro. As sementes foram classificadas no grupo D da classificação de Geldart, indicando boa propensão à fluidização, e apresentaram excelente fluidez, facilitando o processo de recobrimento. A esfericidade das sementes (0,98) e sua densidade (1,45 g/cm³) influenciaram diretamente o comportamento no leito, permitindo uma mínima fluidização com velocidade de 43,42 cm/s e queda de pressão de 7,13 cmH2O. A interação molecular entre o amido da fécula e o etanol gerou biofilmes com flexibilidade e resistência mecânica. No entanto, a volatilidade do etanol exige controle durante o processo de secagem para manter a qualidade do biofilme durante o recobrimento. O processo de leito de jorro mostrou-se eficiente na aplicação do revestimento, e a análise de função desejabilidade indicou que os critérios estabelecidos foram atendidos satisfatoriamente. Os resultados confirmam a viabilidade técnica de aplicar revestimentos biopoliméricos em sementes de pimenta-doreino, contribuindo para o desenvolvimento de alternativas biodegradáveis, alinhadas às demandas ambientais.
Acesso aberto (Open Access)
Influência das características do fluido na corrosão e erosão em amostras de aço 5l x65
(Universidade Federal do Pará, 2024-09-30) NASCIMENTO, Nina Benchimol Xavier do; FARIA, Lênio José Guerreiro de; http://lattes.cnpq.br/7428609361678173
O objetivo desta pesquisa foi o de avaliar o comportamento corrosivo e erosivo em amostras de aço carbono API 5L X65 com revestimento externo em FBE utilizado para transporte de suspensão aquosa com média de 40% de sólidos com alto teor de silicatos hidratados de alumínio, principalmente caulinita e água, a fim de identificar a melhor forma de operação para regimes de bombeamento intermitentes, visando suas influências na integridade do aço. As amostras foram divididas em: três amostras de tubulações de aço carbono em dimensões com diâmetro externo (DE) de 14 polegadas, espessura (Esp) de 8,74 mm (original) e 1 metro de comprimento; uma amostra de água de processos e amostra de suspensão aquosa com média de 40% de sólidos com alto teor de silicatos hidratados de alumínio com pH ácido, com aproximadamente 60 litros cada uma (divididas em dois recipientes plásticos de 30 litros). Os resultados mostram que a amostra KM-0 apresentou limite de escoamento abaixo do mínimo especificado, e a amostra KM-23 também apresentou desvio padrão alto, sugerindo falta de homogeneidade. As amostras do tubo novo apresentaram valores dentro das especificações. A grande diferença no resultado de dureza entre as amostras reside na baixíssima porcentagem de carbono apresentada na amostra TR. Isso minimiza problemas com possíveis pontos frágeis, além de aumentar a soldabilidade dos materiais, porém em alguns casos, dutos com tratamento por laminação controlada alcançam elevada resistência mecânica e tenacidade com relativa baixa dureza. O que pode proporcionar resistência à erosão maior que em dutos temperados. . As amostras KM-23 e KM-0, apesar de terem dureza e composição química semelhantes, mostraram diferenças na energia absorvida e redução de área. Isso pode ser atribuído ao teor de enxofre mais elevado na amostra KM-23, evidenciado por inclusões ricas em enxofre detectadas. A tenacidade global foi alta para todas as amostras, sem indicação de fragilidade nas condições testadas. Os resultados de corrosão uniforme e localizada, desconsiderando a influência do oxigênio, indicaram que a polpa com pH ácido é menos corrosiva que a água. Durante a operação com água, a taxa de corrosão estabiliza com o passar do tempo, mas, ao intercalar a produção, a película formada pela água desaparece, retornando à condição inicial desta taxa, sendo ainda mais prejudicial à integridade do duto.
Acesso aberto (Open Access)
Adsorção de ácido 2,4-diclorofenoxiacético em carvão ativado granular de resíduos de buriti (mauritia flexuosa l.): estudo em batelada e leito fixo. Orientador: Lênio José Guerreiro de Faria. 2024. 135 f.
(Universidade Federal do Pará, 2024-12-27) ARAÚJO, Raíssa Cristine Santos de; FARIA, Lênio José Guerreiro de; http://lattes.cnpq.br/7428609361678173
Os agrotóxicos, quando aplicados de forma responsável, são fundamentais para a produtividade agrícola. No entanto, dependendo da dosagem ou da frequência de exposição, podem causar sérios problemas à saúde humana, além de contaminação do solo e das águas superficiais ou subterrâneas. Neste contexto, o presente trabalho avalia a adsorção do herbicida ácido 2,4- diclorofenoxiacético (2,4-D) utilizando carvão granular ativado fisicamente (CAT) e quimicamente (CAQ) com ZnCl2, ambos produzidos a partir do endocarpo e endosperma do buriti (Mauritia flexuosa L.), uma fruta típica da região amazônica. Os adsorventes foram caracterizados quanto às suas propriedades texturais e físico-químicas através da porcentagem de cinzas, umidade, área superficial específica (SBET), volume de poros (Vtotal), por MEV/EDS, DRX, espectroscopia FTIR, ATG/DTG, assim como, os grupos funcionais de superfície, ponto de carga zero (pHPCZ) e o pH de superfície dos carvões. Testes de adsorção em batelada foram realizados para elucidar a influência da dosagem dos carvões ativados e o efeito do pH da solução. Os mecanismos de adsorção e a natureza do processo foram investigados através do estudo da cinética, equilíbrio e termodinâmica para o carvão com o maior desempenho. Os melhores resultados de porcentagem de remoção do adsorvato foram CAT (96,93 %) e CAQ (92,46%) e a capacidade de adsorção CAT (29,00 mg.g-1 ) e CAQ (137,70 mg.g-1 ) no tempo de 24 horas, pH 2,0 e dosagem de 0,25 g de CAT e 0,05 g de CAQ. O adsorvente CAQ demonstrou altos valores de remoção e capacidade adsortiva, ajustado satisfatoriamente ao modelo de pseudosegunda ordem, com a difusão externa sendo a etapa determinante do processo de adsorção. O processo adsortivo foi satisfatoriamente ajustado ao modelo de Sips. Os dados termodinâmicos revelaram a natureza endotérmica, física e espontânea do processo de adsorção. A adsorção em leito fixo confirmou que a massa de adsorvente, a concentração de adsorvato e o fluxo de entrada são influentes na interação adsorvente/adsorvato e ratificou-se a eficiência da técnica de otimização simultânea, dentro da região experimental explorada neste estudo. As interações evidenciaram que os carvões produzidos apresentam elevado rendimento, com desenvolvimento de poros e grupos funcionais na superfície, além de excelente desempenho na remoção do herbicida 2,4-D, promissores substitutos dos carvões comerciais.
Acesso aberto (Open Access)
Simulação numérica da acidificação de carbonatos utilizando malhas obtidas a partir de imagens de MICRO-CT
(Universidade Federal do Pará, 2024-05-21) SANTANA, Beatriz dos Santos; VICENTE, Bruno José; http://lattes.cnpq.br/4190693236960837; AUM, Pedro Tupã Pandava; http://lattes.cnpq.br/7515419219571335
A acidificação matricial é uma das técnicas de estimulação de poços que consiste no bombeio de uma solução ácida com pressão inferior à pressão de fratura da rocha. Em formações carbonáticas, como consequência da reação ácido-calcita, parte da rocha é dissolvida e canais de alta condutividade, denominados de wormholes, são criados. Um dos grandes desafios associados à simulação deste tipo de processo é incorporar nas malhas numéricas as heterogeneidades inerentes às rochas carbonáticas. Este trabalho tem como objetivo principal simular a acidificação em plugues de rochas carbonáticas com o campo de porosidade inicial obtido a partir de uma imagem de microCT. Utilizou-se a modelagem de duas escalas, com o balanço de quantidade de movimento realizado utilizando a abordagem de Navier-StokesBrinkman. As simulações foram realizadas em código desenvolvido em openFOAM, variandose a velocidade do ácido na face e obtendo-se o PVbt (Pore Volume to Breakthrough) para cada condição. Análises de convergência em malha e no impacto da variação da velocidade intersticial de entrada foram realizadas. Os resultados das simulações foram comparados com campos de porosidade inicial gerados utilizando as distribuições uniforme, normal e lognormal. As distribuições de porosidades e permeabilidades iniciais obtidas foram condizentes com a imagem do microCT. Com relação à variação na quantidade de células, não houve impacto significativo no PVbt. Com a variação da velocidade de injeção na face foi possível obter os padrões de dissolução uniforme, cônico, ramificado, wormhole dominante, dissolução na face e o padrão de dissolução compacta, obtendo-se a curva de PVbt para determinação do ponto ótimo (menor PVbt). Para o modelo desenvolvido a partir da imagem a menor PVbt obtida foi 0,262 com a velocidade de entrada de 4 2,12 10 m/s −  . Já para os modelos com distribuições de porosidade uniforme, normal e lognormal o menor valor de PVbt obtido foi de 0,276, 0,261 e 0,309 a uma velocidade de entrada de 5 8,3 10 m/s −  . Os resultados apresentados mostraram que a metodologia utilizada para se obter campos de porosidade a partir de imagens de microCT pode ser utilizada para obter resultados que sejam mais representativos quanto a contabilização de heterogeneidades da rocha.
Acesso aberto (Open Access)
Obtenção de extratos de mururé (brosimum acutifolium) por extração sequencial em leito fixo via scCO2: isotermas de rendimento global, perfil químico e atividade antioxidante
(Universidade Federal do Pará, 2022-06-30) SOUSA, Kelly Roberta Pinheiro de; CARVALHO JÚNIOR, Raul Nunes de; http://lattes.cnpq.br/5544305606838748; https://orcid.org/0000-0002-4433-6580
A espécie Brosimum acutifolium Huber, conhecida popularmente como mururé da terra firme, exibe características terapêuticas responsáveis pela sua utilização na medicina popular como anti-inflamatório, bactericida, antissifilítica, antirreumática e dentre outros, devido à presença significativa compostos fenólicos. Este trabalho então, tem como objetivo realizar uma extração via fluido supercrítico (EFS) de maneira sequenciada com: CO2; CO2+ EtOAc; CO2+ EtOH, avaliando os parâmetros do processo de extração, realizar uma avaliação da composição química e a atividade antioxidante dos extratos. Para tanto, realizou-se uma caracterização centesimal da matéria prima (umidade, cinzas, lipídios e proteínas), e a determinação do diâmetro médio da partícula. Para os ensaios da EFS, o tempo de extração dinâmica (Td) com CO2 foi de 60 minutos e vazão de CO2 de 3 L/min, Td de 60 minutos para CO2+ EtOAc e vazão 1,18 ml/min e Td de 60 minutos para CO2+ EtOH e vazão de CO2 de 1,34 ml/min, e massa de matéria-prima de 10 g. A seleção das variáveis temperatura e pressão foi realizada com base na diferença da densidade do CO2 + cossolvente, as isotermas de 40° C e 60° C combinadas com os valores de pressão de 250, 300 e 350 bar. Os resultados da caracterização centesimal, foram concordantes com a literatura, valores nominais de umidade (%) (13,63), lipídios 0 %, cinzas (%) (2,12±0,05) e proteínas (g/100 ml) (4,41±0,10), com diâmetro médio da partícula em 0,456 mm. Em relação aos parâmetros do processo, os valores de rendimento global da SFE em base seca, foram melhores nas condições de extração com CO2+ EtOAc em 40° C e 60° C a 350 bar e na extração com CO2+ EtOH em 40° C e 60° C a 250 bar. A avaliação da composição química por cromatografia em camada delgada de alta eficiência (CCDAE) permite inferir que o extrato obtido no sistema CO2+ EtOH na condição (40° C a 250 bar) apresentou melhor perfil químico em relação aos compostos fenólicos, flavonoides e ácidos graxos, salienta-se, no entanto, que os extratos obtidos no sistema CO2+ EtOAc, nas condições de 40° C e 60° C a 350 bar, exibiram um perfil de cumarinas mais evidente em relação aos demais extratos avaliados. Em relação a atividade antioxidante, todos os extratos exibiram boa atividade. Assim, os resultados permitiram caracterizar centesimamente a matriz nos quesitos já mencionados, revelando informações que não estão disponíveis na literatura pesquisada, além de inferirem as melhores condições operacionais em termos de rendimento, para a extração EFS desta matéria prima com base nos parâmetros operacionais analisados.
Acesso aberto (Open Access)
O estudo da docagem e dinâmica molecular de potenciais fármacos: rodatina, scedapina C e cequinadolina A, utilizados no tratamento da SARS-COV-2
(Universidade Federal do Pará, 2022-05-06) LIMA, Antonio Sanderlei dos Santos; ALMEIDA, Ossalin de; http://lattes.cnpq.br/7040173036131516; HTTPS://ORCID.ORG/0000-0003-3895-0952; CHAVES NETO, Antônio Maia de Jesus; http://lattes.cnpq.br/3507474637884699; https://orcid.org/0000-0002-9730-3512
Devido ao estudo de novos fármacos no combate ao vírus do SARS-COV-2, o qual está causando a pandemia do COVID-19, neste trabalho, abordamos o uso de três drogas (Rodatina, Scedapina C e Cequinadolina A) como possíveis inibidores da SARS-CoV-2, pois possuem diversas propriedades interativas, mostrando potencial para serem utilizadas no tratamento da doença COVID-19. O docking molecular forneceu informações sobre a energia de afinidade os quais foram -8,186, -9,617, - 7,866, -7,601, -7,527 kcal/mol, para as melhores conformações com Cequinadolina A. Os acoplamentos moleculares e energia de afinidade mostraram os resíduos do sítio ativo das macroestruturas, e analisamos o mapa de potencial eletrostático para prever alguns candidatos promissores a antagonistas de vírus. Foram utilizadas técnicas de dinâmica molecular, onde os alvo foram as estruturas externas do vírus, mas especificamente a proteína envelope, protease principal, glicoproteína Spike. Utilizando os módulos do GROMACS 2021.2, os resultados mostraram que os ligantes possuem características de interação no decorrer do tempo. A dinâmica molecular forneceu valores entre 1,5 e 4,5Å, para o desvio quadrático médio das posições atômicas. Dentre os resultados obtidos através da dinâmica molecular, notou-se que as ligações de hidrogênio, quando comparadas ao calculo da raiz quadrada do desvio quadrático médio, sofreram mudança na quantidade de ligações de hidrogênio no processo de ligação, de acordo com a proximidade do ligante usado para filtrar poses irreais no encaixe, e também melhorou a precisão do cálculo de energia de ligação. A análise dos acoplamentos moleculares mostraram que os resíduos do sítio ativo S-gly interagiram fortemente com as três drogas. A reutilização desses medicamentos no combate ao SARS-CoV-2 pode ser candidatos via antagonistas do vírus, que se confirmados por meio de abordagens experimentais, podem contribuir para a resolução da crise global da pandemia de COVID-19.
Acesso aberto (Open Access)
Aproveitamento da torta de dendê (elaeis guineenses) para a produção do acetato de celulose
(Universidade Federal do Pará, 2022-06-17) MORAES JUNIOR, Elio Ferreira de; ALMEIDA, Ossalin de; http://lattes.cnpq.br/7040173036131516; HTTPS://ORCID.ORG/0000-0003-3895-0952; CHAVES NETO, Antônio Maia de Jesus; http://lattes.cnpq.br/3507474637884699; https://orcid.org/0000-0002-9730-3512
Este trabalho teve por objetivo a produção de acetato de celulose (AC) a partir da torta de dendê in natura (TD) submetida a diferentes tratamentos químicos: branqueamento (TDB), alcalino (TDA) e alcalino seguido de branqueamento (TDAB). O AC foi obtido dos diferentes materiais por acetilação homogênea nas relações mássicas: 1:5, 1:10 e 1:15 (ácido acético), 1:15 (anidrido acético) e 1:0,1 (ácido sulfúrico). As reações foram realizadas a temperatura ambiente sob agitação constante (120 rpm, 24 h). A caracterização foi feita por meio das técnicas de microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia na região do infravermelho (FTIR) ressonância magnética nuclear (1H e 13C-RNM). O grau de substituição (GS) foi determinado por titulação com solução de hidróxido de sódio 0,25 mol.L-1 , sendo confirmados por FTIR e RMN de 1H e 13C com diferentes GS. Os AC sintesiados a partir da combinação dos pré-tratamentos apresentaram GS de 2,81 (TDAB5), 3,02 (TDAB10) e 3,07 (TDAB15), sendo, portanto, caracterizados como triacetato de celulose, correspondendo aos valores de rendimentos (m/m) de 50,45%, 65,5% e 97,21%. Mediante a análise dos resultados a TDAB15 foi a melhor condição para produção do acetato de celulose da torta de dendê.
Acesso aberto (Open Access)
Modelagem, simulação e estimação dos parâmetros por MCMC de um modelo que descreve a dinâmica de adsorção em uma coluna de leito fixo
(Universidade Federal do Pará, 2023-01-18) SOEIRO, Wilhamis Fonseca; VIEGAS, Bruno Marques; http://lattes.cnpq.br/1196600058247902; HTTPS://ORCID.ORG/0000-0002-2768-652X; ESTUMANO, Diego Cardoso; http://lattes.cnpq.br/5521162828533153; https://orcid.org/0000-0003-4318-4455
O tratamento de efluentes industriais é de extrema importância tanto para o meio ambiente quanto para a saúde humana. A purificação da água de componentes poluentes, como metais e compostos orgânicos, para reuso no processo industrial pode ser considerada uma das principais aplicações deste campo. Sendo assim, há o interesse em modelar um dos processos de tratamento mais utilizados, a adsorção. Visando descrever a dinâmica do processo em uma coluna de adsorção, neste trabalho é utilizado a fim de comparação, o método das linhas e a função pdepe (matlab) para solucionar o modelo formado pelo balanço de massa na fase líquida, equação de força motriz linear (LDF) e a isoterma de Langmuir para o equilíbrio. Uma avaliação do modelo variando algumas condições de experimento foi realizada, a partir da qual observou-se resultados congruentes com àqueles encontrados na literatura. Além disso, foi realizada análise de sensibilidade do fenômeno em relação aos parâmetros: constante de Langmuir, Coeficiente de transferência de massa intrapartícula e coeficiente de dispersão axial. Posteriormente foi feita a estimação desses parâmetros usando a técnica de Monte Carlo via cadeia de Markov (MCMC) utilizando dados experimentais encontrados na literatura. Por fim, de forma geral as estimativas foram boas o suficiente para representar a dinâmica de adsorção dos experimentos avaliados.
Acesso aberto (Open Access)
Estudo do efeito da saturação de óleo na acidificação de carbonatos
(Universidade Federal do Pará, 2023-02-27) NEYRA, Jair Rodrigues; LUCAS, Cláudio Regis dos Santos; http://lattes.cnpq.br/1695226159975283; HTTPS://ORCID.ORG/0000-0001-5443-462X; AUM, Pedro Tupã Pandava; http://lattes.cnpq.br/7515419219571335; https://orcid.org/0000-0002-2339-9865
A acidificação em carbonatos é uma técnica de estimulação de poços usada para aumentar a produção de petróleo. Essa técnica visa injetar ácido na formação abaixo da pressão de fratura, criando caminhos de alta condutividade decorrentes da dissolução da rocha pelo ácido. Em laboratório, a maioria dos experimentos são realizados em amostras de rocha saturadas com água, devido a suposição de que há apenas água na formação, após o preflush e operações de perfuração e completação anteriores. Contudo, há diferentes condições de saturação que podem ocorrer na formação em virtude das suas características petrofísicas e histórico de operações. Um dos cenários é a saturação de óleo no meio poroso. Este trabalho propõe realizar experimentos físicos e avaliar a influência da saturação de óleo na acidificação de carbonatos. Foram realizados experimentos de fluxo reativo utilizando sistemas ácidos, com HCl 0,5M e HCl 15%, em rochas saturadas com água ultra pura e parafina líquida. As amostras de rochas carbonáticas são do afloramento Indiana Limestone com 3 in de comprimento e 1,5 in de diâmetro. Na saturação com óleo foi utilizado uma alta vazão de 20 mL/min para os dois sistemas ácidos em temperatura ambiente; e com o HCl 15% foi aprofundado o estudo com temperatura de 45°C nas vazões de 1 e 20 mL/min. A técnica de microtomografia de raio-x foi utilizada no imageamento das amostras para visualizar a morfologia do wormhole. Por meio dela, foi comparado a influência do óleo na estrutura do wormhole e no valor de PVBt, destacando o impacto do óleo para cada concentração de ácido. A curva PVBt do HCl 0,5M possui valores acima dos apresentados utilizando o HCl 15%, nas amostras saturadas com água. Este efeito é decorrente da menor concentração promover um menor poder de dissolução dos carbonatos. As análises da área do wormhole e da distribuição de porosidade após a acidificação mostram que o óleo influenciou para uma propagação eficiente do wormhole e um menor gasto de ácido. Os valores do PVBt são menores quando a amostra está saturada com óleo em todos os cenários. No uso do HCl 15% na amostra saturada com óleo e em temperatura de 45°C. Neste cenário o valor reduz cerca de 54% no uso do HCl 15% em 20 mL/min.
Acesso aberto (Open Access)
Uso do óleo de açaí (Euterpe oleracea) e amido de mandioca (Manihot esculenta) na obtenção de produtos bioativos
(Universidade Federal do Pará, 2023-10-30) OLIVEIRA, Sara Caroline Pacheco de; LAGO, Gleice Vasconcelos Pereira do; http://lattes.cnpq.br/7932392876332323; HTTPS://ORCID.ORG/0000-0002-9702-250X; BRASIL, Davi do Socorro Barros; http://lattes.cnpq.br/0931007460545219; https://orcid.org/0000-0002-1461-7306
A mandioca é encontrada em abundância na natureza, especialmente no Estado do Pará, dela é possível fazer a extração do amido, rico em amilose e amilopectina, componentes que auxiliam na produção de bioplásticos. Além disso, o Pará se apresenta como maior produtor do açaí, matéria-prima também natural e que apresenta compostos antioxidantes, fenólicos e cicatrizantes. O óleo extraído do açaí apresenta as mesmas características encontradas na polpa, o que o torna um excelente agente para incorporação em produtos adicionados de polímeros. O presente estudo relata a caracterização do amido de mandioca e avaliação das características biológicas do óleo de açaí, para a produção de um bioplástico ativo, com o intuito de incorporar neste, os benefícios encontrados no óleo. Para isso, alguns testes foram realizados utilizando plastificantes como glicerol, etilenoglicol e sorbitol na composição, para estruturação do bioplástico, onde o glicerol se mostrou a opção mais viável. O amido de mandioca foi seco a três temperaturas: 45, 60 e 75°C, para curva de secagem, e observou-se que o amido seco a 45°C teve melhor desempenho, sem perdas significativas em sua estrutura. As análises realizadas foram relevantes para detectar o potencial do óleo de açaí, na incorporação do bioplástico. Sabe-se que a caracterização do óleo é primordial para assegurar sua qualidade. O óleo de açaí foi avaliado quanto a RMN de 1H que foi fundamental para a quantificação dos índices de iodo (67,05 I2/g) e saponificação (109,06 mg KOH/g). Além disso, o óleo também apresentou resultados satisfatórios, com destaque para as atividades: antioxidante (532,56 µM de Trolox/g), anticâncer (com redução de atividade metabólica e viabilidade celular para as linhagens AGP01, SK19 e VERO, com IC50 75,30; 80,15; 73,05 µg/ml, respectivamente), além do resultado promissor na atividade anti-inflamatória que testou gene alvo TNF-α (fator de necrose tumoral alfa) e detectou que as amostras analisadas com o óleo apresentaram efeito anti-inflamatório mesmo após 24h de exposição do ensaio, o que afirma sua bioatividade. Isso ressalta o potencial gigantesco do uso do óleo de açaí para o aprimoramento e aplicação em novos produtos, uma vez que provou ser um forte aliado contra doenças infecciosas e cancerígenas, com capacidade de recuperação celular. Sendo assim, incorporou-se o óleo em matriz polimérica a base de amido de mandioca, onde obteve-se o bioplástico com espessura (0,157 mm), PVA (19,39 g.mm.KPa 1.d-1.m-2), transparência (2,60), e um dos destaques foi a análise colorimétrica que foi capaz de detectar tons de verde na amostra, representado pelos valores de -5,75 (a*) e 10,90 (b*), identificando a presença da clorofila oriunda do óleo de açaí. Dessa forma, foi possível notar a relevância do uso desse óleo para inclusão em produtos que tragam benefícios ao consumidor final, de forma a aproveitar as propriedades químicas e biológicas que esse óleo dispõe em sua composição, como é o caso do bioplástico, que contribui para o setor farmacêutico por apresentar bioatividade, além do possível uso no setor de embalagens e auxílio na redução do uso de plásticos oriundos do petróleo, por se tratar de um plástico 100% biodegradável.
Acesso aberto (Open Access)
Simulação do processo de extração supercrítica do óleo de tucumã-do-Pará (Astrocaryum vulgare) usando aspenHYSYS
(Universidade Federal do Pará, 2023-09-25) MORAIS, Rayelle Mendonça; CARVALHO JÚNIOR, Raul Nunes de; http://lattes.cnpq.br/5544305606838748; https://orcid.org/0000-0002-4433-6580
A adaptação da industrialização no formato da economia sustentável, o avanço tecnológico e os benefícios computacionais têm motivado o uso de simuladores de processo para avaliar o potencial de espécies oleaginosas nativas da região Amazônica através de simulações rápidas e automatizadas. Portanto, o objetivo deste trabalho foi aplicar o simulador AspenHYSYS para descrever o processo de extração do óleo de tucumã-do-Pará usando dióxido de carbono supercrítico como solvente. A viabilidade das simulações do processo de extração do óleo de tucumã usando os modelos matemático de Menezes et al. (2023) e Tan e Liou (1989) foram avaliadas comparativamente com dados experimentais previamente selecionados da literatura. As simulações da extração supercrítica do óleo de tucumã-do-Pará constataram que o modelo de Menezes et al. (2023) foi adequado para descrever os dados cinéticos experimentais para todos os sistemas avaliados, os quais apresentaram RSD com menor valor de 0,57. O custo energético e material foi calculado e o valor obtido (2,82 R$/g de óleo) aliado a alta concentração de bioativos no produto demostram que o processo estudado apresenta um custo-benefício positivo. Foi realizado o aumento de escala para leitos 1, 5, 10 e 50L. Para leitos de até 10L obteve-se uma projeção adequada do processo considerando que os desvios obtidos foram menores que, porém, para 50L, o ajuste apresentou desvio de 58, podendo inferir que o modelo utilizado apresenta um limite de escalabilidade. As simulações da extração supercrítica do óleo de tucumã-do-Pará, utilizando o AspenHYSYS, conduziram a valores coerentes com os dados experimentais, podendo afirmar que a planta estudada se mostrou uma ferramenta eficaz para o estudo processo.
Acesso aberto (Open Access)
Avaliação da formação zeolítica em sínteses com diferentes proporções de Si/Al via processo hidrotermal a partir de caulim durp (flint)
(Universidade Federal do Pará, 2023-02-23) FERREIRA, Aline Lopes; PINHEIRO, Alice dos Prazeres; http://lattes.cnpq.br/6671972168040423; MACÊDO, Emanuel Negrão; http://lattes.cnpq.br/8718370108324505
A síntese zeolítica é composta por diversos fatores reacionais, no qual ao se alterar uma condição, pode ocasionar na modificação significativa da tendência de intensidade dos cristais zeolíticos ou do tipo de zeólita formada. Nesse contexto, este trabalho tem o objetivo de explorar a mudança da proporção de Si/Al em diferentes períodos de tempo e analisar o produto formado. Inicialmente, foi realizada a caracterização do caulim duro através de análises de FRX, DRX, MEV, TG, DTG e DSC. Posteriormente, efetuou-se a calcinação do caulim duro a 650 °C por 2 horas, com finalidade de transformar o material de partida em metacaulinita facilitando a reestruturação em zeólita no meio reacional do processo hidrotermal dinâmico. Ao todo, foram realizadas 7 sínteses hidrotermais com proporções de Si/Al diferentes, cada uma com duração de 6 horas. Em cada síntese foi retirada alíquotas de meia em meia hora sendo filtradas, cujo líquido foi utilizado para realização da titulação, enquanto o material particulado do período de 1, 2, 4 e 6 horas foram aplicados para a verificação no Difratograma de Raios X (DRX) e MEV. Em todos os produtos foram observadas as fases cristalinas referentes à zeólita A, sodalita e em alguns pontos de faujasita e cancrinita. Diante dos dados obtidos, verificou-se que todas as composições utilizadas tiveram resultados satisfatórios com formação de zeólita desde 1 hora de síntese, ou seja, curto período de tempo. Além disso, foi possível verificar de forma visível através da intensidade dos picos e surgimento ou desaparecimento de tipos zeolíticos, a interferência do tempo e da proporção de Si/Al no meio. Além do DRX, utilizou-se a análise por dendrograma com intuito de identificar agrupamentos, ou seja, quais produtos tiveram características semelhantes podendo analisar intervalos de melhor formação. O MEV foi realizado com o material de 1 hora, verificando morfologia característica de zeólita A e sodalita principalmente nas proporções de Si/Al=1 e 1,5. A concentração de NaOH no meio, verificada por meio da titulação, apresentou pouco consumo deste reagente ao longo da síntese. Dessa forma, concluiu-se que as condições reacionais aplicadas no caulim duro mostraram capacidade de formar zeólitas, possibilitando a verificação da formação.
Acesso aberto (Open Access)
Simulação do escoamento EMHD de um fluido micropolar em um duto quadrado utilizando a técnica da transformada integral generalizada
(Universidade Federal do Pará, 2023-04-28) SOUZA, Andreo Carlos Magalhães; MIYAGAWA, Helder Kiyoshi; http://lattes.cnpq.br/5848592858919971; HTTPS://ORCID.ORG/0000-0001-9346-4696; QUARESMA, João Nazareno Nonato; http://lattes.cnpq.br/7826389991864785; https://orcid.org/0000-0001-9365-7498
Este trabalho tem como objetivo realizar as análises cinética, microrrotacional e térmica de um escoamento eletromagnetohidrodinâmico (EMHD) de um fluidor micropolar no interior de um duto de seção quadrática submetidas a um campo magnético externo, onde a formulação matemática leva em consideração uma diferença de pressão pulsátil. O escoamento é transiente, bidimensional em regime laminar e têm propriedades físicas constantes. As Equações diferenciais não lineares resultantes (Equação de Navier-Stokes, Equação da Microrrotação e Equação da Energia) foram resolvidas a partir da técnica híbrida (analítico-numérica) GITT (Técnica da Transformada Integral Generalizada) e foi sintetizado um código computacional no software Wolfram Mathematica v. 11.3 com o objetivo da resolução numérica do modelo proposto. Visando analisar a consistência da técnica, foi feita inicialmente a análise de convergência das variáveis velocidade central, microrrotação central, temperatura central, velocidade média, temperatura média, tensão na parede e número de Nusselt. Em seguida é apresentada a verificação numérica do método comparando os resultados da GITT com o da rotina NDSolve do software utilizado. Também é realizada a análise dos parâmetros envolvidos no escoamento (número de Strouhal, número de Hartmann, número de Prandtl, número de Eckert, parâmetro elétrico, parâmetro de micropolaridade, gradiente de pressão médio, viscosidade de microrrotação e frequência do pulso de pressão) e a interpretação física da variação de cada um deles.
Acesso aberto (Open Access)
Influência do transporte advectivo no processo de dissolução de rochas carbonáticas em ácido clorídrico.
(Universidade Federal do Pará, 2024-04-30) COSTA, Brenda Matos da; SILVA, Daniel; AUM, Pedro Tupã Pandava; http://lattes.cnpq.br/7515419219571335
A estimulação de rochas carbonáticas é uma técnica usada na indústria do petróleo para aumentar o índice de produtividade dos poços a partir do incremento da permeabilidade de uma região próxima ao poço. Na acidificação, um ácido é injetado na rocha reservatório. Em rochas carbonáticas o ácido interage com a rocha, de forma a promover a dissolução. A reação ácidorocha se caracteriza por ser essencialmente heterogênea devido às diferentes fases dos reagentes. A quantificação da taxa de reação em sistemas heterogêneos é complexa, uma vez que envolve a combinação de diversas variáveis que contribuem para o fenômeno de transporte. A forma como o ácido interage com o meio poroso pode ser analisada por meio de diversas técnicas e equipamentos que podem auxiliar na compreensão. O equipamento mais comum é o Rotating Disk Apparatus (RDA), que consiste em um reator, que pode operar diversas faixas de pressão e temperatura e perante diversas rotações. Contudo, devido à dificuldade de aquisição deste tipo de equipamento, diversas metodologias experimentais têm sido reportadas como alternativas. Desta forma, este trabalho, tem como objetivo, estudar como que a medição da taxa de reação por meio de diferentes metodologias pode influenciar o resultado. Foi realizado um estudo experimental comparativo utilizando três diferentes metodologias, a saber, dissolução estática, dissolução dinâmica e rotating disk para mensurar o impacto da mineralogia, porosidade, velocidade de rotação e pressão aplicada ao sistema reacional. O foco é avaliar a que nível, os resultados dos experimentos de dissolução estática e dinâmica divergem dos experimentos realizados no rotating disk tido como padrão para este tipo de análise. De modo geral, observou-se que para Indiana limestone, o aumento da rotação promove o aumento da taxa de reação de 10,36% e 63,07% do estático para o dinâmico em 100 e 500 RPM, respectivamente. Comportamento semelhante foi constato para as demais mineralogias. Além disso, a obteve-se um coeficiente de difusão no processo de dissolução dinâmica e rotating disk de 3,75.10-5 e 9,13.10-5 , respectivamente, para as amostras de coquina, evidenciou que a ausência de pressão no sistema dificulta o processo de transferência de massa devido a presença de CO2 (g), subestimando assim a difusão no sistema carbonato – HCl.
Acesso aberto (Open Access)
Estudo da influência do óxido de cálcio nas reações de estado sólido na produção de agregado cerâmico a base de aluminossilicatos e resíduo do processo Bayer
(Universidade Federal do Pará, 2023-02-10) BRITO, Carlos Eduardo Costa; SOUSA, Jose Antonio da Silva; http://lattes.cnpq.br/6157348947425968; MACÊDO, Emanuel Negrão; http://lattes.cnpq.br/8718370108324505
A grande preocupação em relação a geração de resíduos industriais está relacionada aos efeitos que estes materiais podem ter sobre o meio ambiente e a saúde humana, tendo em vista que os resíduos perigosos produzidos pela indústria necessitam de cuidado e atenção especial, pois se geridos de forma inadequada, podem vir a se tornar uma grave ameaça ao meio ambiente. Neste sentido, este trabalho mostra os estudos realizados para a reciclagem do resíduo proveniente do processo Bayer, como matéria prima na produção de agregado sintético, visando a construção civil. Além disso, este estudo analisou a influência do óxido de cálcio nas reações de estado sólido durante a sinterização na produção de agregados cerâmicos a base de resíduo do beneficiamento da bauxita por conta deste óxido, além de material fundente, também atuar na formação de vidro de menor viscosidade, podendo influenciar de forma positiva na resistência mecânica do material. Para a conformação dos agregados foi adotada uma composição à base de resíduo de bauxita e sílica com e sem adição de óxido de cálcio. As pelotas foram produzidas em tambor rotativo e sinterizado em temperaturas de 1180, 1200 e 1250 °C com patamar de queima de 3h. Para a caracterização das matérias-primas foram empregadas as técnicas de Fluorescência de Raios-X (FRX), Difração de Raios-X (DRX), Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC) e Análise Termogravimétrica (TG). Para a caracterização do agregado foram realizados os ensaios de Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), DRX e DSC das formulações compostas por resíduo de bauxita e argila com e sem a adição de óxido de cálcio. As propriedades físicas e tecnológicas determinadas foram: Absorção de água, porosidade aparente e massa específica aparente. Os estudos realizados neste trabalho mostram que o resíduo de bauxita pode ser aplicado como fonte de matéria-prima alternativa para a produção de agregado cerâmico sintético. Os resultados obtidos mostram ainda que a utilização do óxido de cálcio influenciou diretamente nas reações de estado sólido, principalmente na reação de formação de mulita. Desta forma, a produção de agregado sintético com adição de óxido de cálcio mostrou-se uma destinação promissora para o resíduo do processo Bayer.
Acesso aberto (Open Access)
Aproveitamento de resíduos sólidos da mandiocaba (Manihot esculenta Crantz) para o desenvolvimento de bioadsorventes
(Universidade Federal do Pará, 2023-07-10) DIAS, Rafael Silva; MARTELLI, Marlice Cruz; http://lattes.cnpq.br/1213009262936026; BRASIL, Davi do Socorro Barros; http://lattes.cnpq.br/0931007460545219; https://orcid.org/0000-0002-1461-7306
A contaminação química da água por corantes decorrente do descarte de efluentes industriais desencadeou a necessidade de desenvolver tecnologias no intuito de remover tais poluentes. Ocorrendo naturalmente na região amazônica, a mandiocaba se difere com as demais variedades de mandioca por apresentar alta umidade e baixo rendimento em fécula. Como parte de um projeto sobre tecnologias com a mandiocaba, este estudo analisou as melhores condições para a produção de carvão ativado a partir dos resíduos sólidos de mandiocaba para a adsorção do corante azul de metileno. O planejamento experimental de Box-Behnken foi utilizado para determinar as condições ótimas de produção. Primeiramente foi realizada análise físico-química dos precursores, em seguida foram produzidas 30 amostras de carvão segundo o planejamento experimental. A quantidade máxima adsorvida e porcentagem de remoção foram determinadas nas condições de banho finito, na concentração de 120 mg/L e com 0,01 g de amostra de carvão. As melhores condições de temperatura, concentração de ácido e tempo de contato com calor foram observadas em 600 ºC, 25 % e 3 h para casca e 600 ºC, 10,2 % e 3 h para polpa. Estas amostras foram submetidas às análises físico-químicas e de caracterização morfológica por microscopia eletrônica de varredura e por infravermelho com transformada de Fourier. Para os testes de cinética de adsorção os modelos que melhor se ajustaram aos dados experimentais foram difusão intrapartícula para carvões de casca e polpa, e para os testes de equilíbrio de adsorção os modelos de Freundlich e Langmuir ajustaram melhor os dados experimentais para casca e polpa, respectivamente. A análise dos adsorventes revela menor concentração dos grupos funcionais, porém no adsorvente de polpa pode ser observada a perda de grupos funcionais relacionadas a grupos que contém oxigênio, o que pode ajudar a explicar a menor capacidade de adsorção observada para os adsorventes de polpa. Os carvões ativados produzidos dos resíduos sólidos das raízes da mandiocaba (polpa e casca) mostraram que, nas condições utilizadas neste trabalho, podem ser aplicados como bioadsorventes eficazes na remoção de azul de metileno em solução aquosa.
Acesso aberto (Open Access)
Interações de Quantum Dot com estruturas externas de vírus Nipah utilizando docking e dinâmica molecular
(Universidade Federal do Pará, 2023-01-30) ALMEIDA, Aguinaldo Pantoja de; OLIVEIRA, Mozaniel Santana de; http://lattes.cnpq.br/0810227136654245; HTTPS://ORCID.ORG/0000-0002-4076-2443; CHAVES NETO, Antônio Maia de Jesus; http://lattes.cnpq.br/3507474637884699; https://orcid.org/0000-0002-9730-3512
Realizando a interação da proteína mais externa do vírus Nipah com quatorze estruturas com possível potencial para a emissão de pontos quânticos, utilizando de ancoragem e dinâmica molecular, utilizando as plataformas de docagem molecular: CB Docking, Swiss DOCK, AutoDock Vina 4.2.6 para realizar um comparativo de resultados explicitando os melhores valores, além de utilizar o Gromacs 2022 fazer cálculos das trajetórias dos ligantes em relação ao tempo. Os complexos demonstram principalmente interações hidrofóbicas no sítio de ligação do receptor. Os resultados de energia de afinidade obedeceram às cargas parciais das pontas as quais apresentaram melhor estabilidade, os resultados de RMSD também respeitaram essa premissa. Assim, o conjunto formado por combinações de proteínas com quantum dot tem potencial para adsorver de forma mais eficiente os componentes proteicos do vírus. Os estudos de docagem e dinâmica molecular e verificação da energia de ligação revelaram a ligação forte e estável entre o para o QD-K e QD-G e QD-F com a macroestrura do vírus NIPAH. Foi estabelecido nos estudos de docagem, que os ligantes têm pontuações de energia de afinidade de -13,658 kcal/mol, -13.6 kcal/mol,-13,9 kcal/mol, para K, G e F respectivamente. O mesmo resultado se replicou no estudo de verificação de energia livre de Gibbs com valores para F de 239,00 kcal/mol, G de 246,65 kcal/mol e K de 259,52 kcal/mol.
Acesso aberto (Open Access)
Fotocatalisadores de dióxido de titânio dopados com metais de transição: síntese, caracterização e aplicação na fotodegradação de fármacos
(Universidade Federal do Pará, 2024-12-27) AZEVEDO, Carla Arnaud de; FARIA, Lênio José Guerreiro de; http://lattes.cnpq.br/7428609361678173
A fotocatálise heterogênea tem se mostrado promissora na remediação ecológica e no tratamento adequado de fármacos como contaminantes emergentes. Este estudo avaliou a atividade fotocatalítica de materiais sintetizados a partir da modificação da superfície do TiO₂ com metais de transição (cobre e cobalto) em concentrações de 0,5% e 1,5%, analisando as propriedades físicas, químicas e texturais dos materiais por análise de fisiossorção de N2 (BET), difratometria de raios x (DRX), microscopia eletrônica de varredura em conjunto com espectroscopia raios x por energia dispersiva (MEV-EDS) e espectroscopia vibracional na região de infravermelho (iv) por transformada de Fourier (FT-IR). Os ensaios experimentais foram realizados em fotorreator anular com lâmpada de vapor de mercúrio UV, seguindo o planejamento Box-Behnken, para avaliar a influência da massa de catalisador (50 – 150 mg.L - 1 ), concentração de fármaco (2 – 8 mg.L-1 ) e tempo de irradiação (60 – 120 min) na fotodegradação de acetaminofeno (ACT) e diclofenaco sódico (DCF). Os resultados de BET indicaram que os materiais possuem estrutura mesoporosa com diâmetro médio dos poros de 14,52 nm. A caracterização por DRX confirmou a estrutura mista de anatásio e rutilo e ausência de picos dos óxidos metálicos. A análise de MEV revelou superfícies irregulares formadas por grãos disformes e pequenas partículas atribuídas aos óxidos metálicos. O FT-IR mostrou bandas de estiramento O-H e Ti-O, características de materiais fotocatalíticos. O fotocatalisador FTCu1,5 foi escolhido para uso nos ensaios de fotodegradação dos fármacos devido à área superficial, porosidade e bom conteúdo de anatásio e cobre. Os ensaios de fotocatálise em comparação com os ensaios de fotólise apresentaram resultado superior, evidenciando a funcionalidade do fotocatalisador utilizado. Os percentuais de degradação chegaram a 100% para ambos os fármacos e a concentração da solução poluente apresentou um efeito negativo nas variáveis de resposta, indicando que a degradação aumenta com a redução da concentração inicial dessa solução. Os modelos polinomiais propostos apresentaram coeficiente de determinação (R²) > 0,9 e boa capacidade preditiva. As análises de Metodologia de Superfície de Resposta (MSR) e Função Desejabilidade indicaram que, é possível obter uma redução substancial na quantidade de fotocatalisador empregado, quando combinada com um ajuste adequado no tempo de irradiação. As condições ótimas dentro do domínio experimental para o ACT são mcat = 100 mg.L-1 , CFA = 2 mg.L-1 e tIRR = 75 minutos, resultando em EffACT(%) = 99,05% e para o DCF, as condições ótimas foram mcat = 72 mg.L-1 , CFA = 2 mg.L-1 e tIRR = 65 minutos, resultando em EffDCF(%) = 90,39%. O fotocatalisador desenvolvido degradou de forma significativa os fármacos e demonstrou ser promissor para aplicações em fotocatálise.