Application of pulverized carbon and graphene oxide to remove bisphenol A from water

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) A presença de bisfenol A (BPA) em águas naturais causa preocupação, já que o composto é um desregulador endócrino com potenciais malefícios à saúde, mesmo em baixas concentrações. Indícios de que os sistemas convencionais de tratamento de água não removem o composto já existem, e trazem a necessidade da busca por formas mais eficientes de tratamento. O objetivo deste trabalho consiste em aplicar um carvão ativado pulverizado (CAP) e óxido de grafeno (GO) na remoção de BPA pelo processo de adsorção. A adsorção de BPA em CAP foi avaliada pela construção de ensaio cinético utilizando 10 mg de adsorvente e solução de 100 mg L-1 de BPA. O CAP também foi avaliado pela influência da massa de adsorvente (10-40 mg) e pH (2-12) sobre a capacidade de adsorção no equilíbrio (qe) do material, além da construção de uma isoterma pela variação da concentração (50- 175 mg L-1) de BPA em solução. Os resultados indicaram que o equilíbrio foi atingido em 120 minutos para o CAP, sendo o maior qe obtido com o uso de 10 mg de CAP em pH 9. A adsorção se mostrou favorável, com um bom ajuste ao modelo de Langmuir e uma capacidade máxima de adsorção em monocamada (qmax) de 364,96 mg g-1. O GO foi preparado em laboratório, segundo método de Hummers. A adsorção de BPA em GO foi avaliada pela construção de ensaio cinético nas mesmas condições utilizadas para o CAP, além de avaliada a influência da massa de adsorvente (10-40 mg) e pH (2-12) sobre a capacidade de adsorção do material. O equilíbrio foi atingido em 360 minutos, e o maior qe (35,50 mg g-1) foi obtido quando utilizada a massa de 10 mg em pH 7. Os resultados indicam que o uso do CAP se mostrou mais interessante do que o GO para a remoção de BPA da água, nas condições utilizadas no estudo, já que um menor tempo de equilíbrio e um maior qmax foram obtidos com este material. The presence of bisphenol A (BPA) in natural waters causes concern, as this compound is an endocrine disruptor with potential health effects even in low concentrations. Evidence that water treatment systems are not capable of removing this compound already exists, and it generates a necessity of more efficient ways to remove it from water. The aim of this work is to apply one pulverized activated carbon (PAC) and graphene oxide (GO) to remove BPA by the adsorption process. The adsorption of BPA in PAC was evaluated using 10 mg of adsorbent and 100 mg L-1 BPA solution. PAC was also evaluated through the influence of mass (10-40 mg) and pH (2-12) over the adsorption capacity (qe) of the material, in addition to an isotherm prepared using different solution concentrations (50-175 mg L-1) of BPA. Equilibrium was reached in 120 minutes, and adsorption capacity increased with the use of 10 mg at pH 9. Adsorption in PAC was favorable, with a good fit to Langmuir model and a maximum monolayer adsorption capacity (qmax) of 364.96 mg g-1. GO was prepared in laboratory, according to Hummers method. Adsorption in GO was evaluated through a kinetic study using the same conditions applied to PAC, in addition to a study of the influence of adsorbent mass (10-40 mg) and pH (2-12) over the adsorption capacity of the material. Equilibrium was reached in 360 minutes, and the larger qe (35.50 mg g-1) was obtained with 10 mg and pH 7. Results indicate that PAC is more interesting than GO to remove BPA from water, in the conditions applied in this study, since a lower equilibrium time and a higher qmax were obtained with this material.