Gomes, HelderGionaLeal, Leiddi Laura Maria2024-07-252024-07-252024http://hdl.handle.net/10198/30094An efficient wastewater treatment system provides economic, environmental, and social advantages that positively impact communities. Therefore, this study proposes the application of silver-doped carbon nanotubes obtained by upcycling plastic solid waste for wastewater treatment to evaluate their antimicrobial and catalytic activity. The metallic catalyst used in the chemical vapor deposition of carbon nanotubes was prepared with a composition of 88% alumina phase, 9% nickel oxide phase, and 3% cobalt ferrite phase with a polymer mix (25% low-density polyethylene, 35% high-density polyethylene, and 40% polypropylene). The carbon nanotubes were functionalized with 15.2 M nitric acid and subsequently subjected to two silver doping techniques (0.05 M): one by chemical co-precipitation with 0.05 M sodium borohydride, with 5% and 10% silver and the other by wet impregnation, also with 5% and 10% silver. The results obtained for N2 adsorption isotherms characterize the materials as Type IV, attributed to mesoporous materials. BET, thermogravimetric, and elemental analyses demonstrated that doping by wet impregnation was more efficient than doping by chemical co- precipitation, resulting in higher surface areas, up to 219 m2/g, and higher C/H ratios (1546.7) in the 10% silver wet impregnation doping. CWPO experiments demonstrated that the catalysts doped by wet impregnation with 5% and 10% silver were the only ones capable of reducing 100% of the bisphenol-A concentration (100 ppm) after 8 hours of reaction, with the CNT doped by wet impregnation with 5% silver showing the best overall performance. Adsorption and desorption experiments of the materials recovered from the reaction confirmed that the pollutant was mainly oxidized, not adsorbed, and the adsorptions observed were characterized as physisorptions. The CWPO experiment coupled with the disinfection of an Escherichia coli bacterial strain at an initial concentration of 0.5 on the McFarland scale over a simulated pollutant matrix showed that hydrogen peroxide (537 ppm), as well as the CWPO reaction using 5% silver wet impregnation doped CNT was able to eliminate 99.99% of the microorganisms, demonstrating a bactericidal effect.Um sistema de tratamento de águas residuais eficiente proporciona vantagens económicas, ambientais e sociais que impactam positivamente as comunidades. Portanto, neste trabalho é proposta a aplicação de nanotubos de carbono obtidos de resíduos sólidos plásticos dopados com prata para o tratamento de águas residuais a fim de avaliar a sua atividade antimicrobiana e catalítica. Para isso, o catalisador metálico utilizado na deposição química em fase vapor de produção de nanotubos de carbono foi preparado com uma composição de 88% de fase de óxido de alumínio, 9% de fase de óxido de níquel e 3% de fase de ferrite de cobalto com um MIX de polímeros (25% de polietileno de baixa densidade, 35% de polietileno de alta densidade e 40% de polipropileno). Os nanotubos de carbono foram funcionalizados com ácido nítrico 15,2 M e, posteriormente, submetidos a duas técnicas de dopagem com prata (0,05 M): uma por co-precipitação química com borohidreto de sódio 0,05 M, com 5% e 10% de prata, e outra por impregnação húmida, também com 5% e 10% de prata. Os resultados obtidos para as isotérmicas de adsorção de N2 caracterizam os materiais como Tipo IV, atribuídos a materiais mesoporosos. As análises BET, termogravimétrica e elementar demonstraram que a dopagem por impregnação húmida foi mais eficiente que a dopagem por co- precipitação química, resultando em maiores áreas superficiais, chegando a 219 m2/g e maiores relações C/H (1546,7) na dopagem por impregnação húmida a 10%. Os ensaios de CWPO demonstraram que os catalizadores dopados por impregnação húmida com prata a 5 e 10% foram os únicos capazes de reduzir 100% a concentração de bisfenol A (100 ppm) após 8 horas de reação, onde o CNT dopado por impregnação húmida com prata a 5% apresentou o melhor desempenho geral. Os ensaios de adsorção e dessorção dos materiais recuperados da reação confirmaram que o poluente foi principalmente oxidado, e não adsorvido, e as adsorções constatadas foram caracterizadas como fisissorções. O ensaio de CWPO acoplado na desinfecção de uma cepa de bactérias Escherichia coli a uma concentração inicial de 0,5 da escala McFarland sobre uma matriz simulada de poluente, mostrou que o peróxido de hidrogénio (537 ppm), assim como a reação CWPO utilizando CNT dopado com prata por impregnação húmida a 5% foi capaz de eliminar 99,99% dos microrganismos, apresentando efeito bactericida.englastic solid wasteChemical recyclingOrganic compoundsCWPODisinfectionmaster thesis203666151