Vol. 9, No 22, p. 795-813 - 31 ago. 2022
Sorventes utilizados na remoção de Bisfenol A por processos de sorção: uma revisão integrativa
Giovana Andziewski e Elisandra Carolina Martins
Resumo
O tratamento ou a remoção de poluentes derivados de processos industriais é de fundamental importância, devido ao crescimento industrial e populacional, que geram um aumento na contaminação de rios, mares e águas subterrâneas por poluentes orgânicos. Alguns desses poluentes são denominados de desreguladores endócrinos. Os desreguladores endócrinos são substâncias de origem animal ou sintética, que causam alterações no sistema endócrino de animais e seres humanos. Entre essas substâncias pode-se destacar o Bisfenol A (BPA). O BPA possui alta atividade estrogênica e pequenas concentrações podem causar graves danos à saúde, infertilidade, aumento de células do câncer de próstata, endometriose, câncer no sistema reprodutor, problemas durante a ovulação, além de causar danos ao sistema cardiovascular e diabetes tipo 2. Desse modo, o presente trabalho teve como objetivo determinar qual o melhor sorvente utilizado na remoção do Bisfenol A, por sorção, a partir de uma revisão integrativa, auxiliando assim, para a diminuição dos impactos ambientais e para a saúde humana causada por este composto. No total foram selecionados 14 artigos, por meio de critérios de inclusão e exclusão pré-determinados. Em cada artigo analisou-se os estudos cinéticos, isotermas de adsorção, capacidade de sorção e regeneração. Os resultados demonstraram que para a maioria dos estudos a Isoterma de Langmuir ajustou-se melhor aos dados obtidos, seguido da Isoterma de Freundlich. A cinética da reação é descrita por um modelo pseudosegunda ordem em todos os artigos, enquanto os estudos de regeneração mostraram eficácia e diminuição da capacidade de sorção após sete ciclos. Além disso, o adsorvente tridimensional (3D) de aerogel de óxido de grafeno reduzido-β-ciclodextrina (r-GO-CD) apresentou melhor capacidade sorção, sendo de 308,2 mg/g. Espera-se que este trabalho possa contribuir para a bibliografia de métodos de remoção de Bisfenol A, por sorção, dando suporte e proporcionando uma visão ampla e atualizada para pesquisadores e cientistas que busquem por esse tema.
Palavras-chave
Bisfenol A; Degradação; Biodegradação; Sorção; Processos oxidativos avançados.
Abstract
Sorbents used in the removal of Bisphenol a by sorption processes: An integrative
review. The treatment or removal of pollutants derived from industrial processes
is of fundamental importance due to industrial and population growth, which generate
an increase in the contamination of rivers, seas and groundwater by organic pollutants.
Some of these pollutants are called endocrine disruptors. Endocrine disruptors are
substances of animal or synthetic origin that cause changes in the endocrine system
of animals and humans. Among these substances, Bisphenol A (BPA) can be highlighted.
BPA has high estrogenic activity and small ones can cause serious damage to health,
infertility, increase in prostate cancer cells, endometriosis, cancer in the
reproductive system, problems during ovulation, in addition to causing damage to the
cardiovascular system and type 2 diabetes. Thus, this study aimed to determine the
best sorbent used to remove Bisphenol A, by sorption, through an integrative review.
Helping to reduce the environmental and human health impacts caused by this compound.
In total, 14 articles were selected, using determined inclusion and exclusion criteria.
In each article, kinetic studies, adsorption isotherms, sorption capacity and
regeneration were analyzed. The results showed that for most studies the Langmuir
Isotherm fit better to the obtained data, followed by the Freundlich Isotherm, the
reaction kinetics is applied by a pseudosecond order model in all articles, while the
previous regeneration and decreased sorption capacity after or seven cycles. Furthermore,
the three-dimensional (3D) adsorbent of reduced graphene oxide airgel-β-cyclodextrin
(r-GO-CD) showed better sorption capacity, being 308.2 mg/g. It is hoped that this work
can contribute to the bibliography of methods for removing Bisphenol A by sorption,
providing support and providing a broad and up-to-date view for scientists and scientists
looking for this topic.
Keywords
Bisphenol A; Degradation; Biodegradation; Sorption; Advanced oxidative processes.
DOI
10.21438/rbgas(2022)092217
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Referências
Ahamad, T.; Naushad, M.; Ruksana, Alhabarah, A. N.; Alshehri, S. M. N/S doped highly porous
magnetic carbon aerogel derived from sugarcane bagasse cellulose for the removal of Bisphenol-A.
International Journal of Biological Macromolecules, v. 132, p. 1031-1038, 2019.
https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2019.04.004
Almeida, S.; Raposo, A.; Gonzáles, M. A.; Carrascosa, A. Bisphenol A: Food exposure and
impact on human health. Comprehensive Reviewsin Food Science and Food Safety,
v. 17, p. 1503-1517, 2018. https://doi.org/10.1111/1541-4337.12388
Alves, A. C. F. Avaliação da remoção de Bisfenol-A por adsorção em carvão ativado
produzido da borra de café. Goiânia: Universidade Federal de Goiás, 2018.
(Dissertação de mestrado).
Bernardo. P. E. M.; Navas, S. A.; Murata, L. T. F.; Alcântara, M. R. S. Bisfenol A: o
uso em embalagens para alimentos, exposição e toxicidade: uma revisão. Instituto
Adolfo Lutz, v. 74, n. 1, p. 1-11, 2015. https://doi.org/10.53393/rial.2015.v74.33380
Choong, C. E.; Ibrahim, S.; Brasirun, W. J. Mesoporous silica from batik sludge impregnated
with aluminum hydroxide for the removal of Bisphenol A and Ibuprofen. Journal of Colloid
and Interface Science, v. 541, 1217, 2019. https://doi.org/10.1016/j.jcis.2019.01.071
Costa, L. A. Desenvolvimento e validação de metodologia de análise de Bisfenol A em
amostras de águas naturais por CG-EM. Campo Grande: Universidade Federal de Mato
Grosso do Sul, 2008. (Dissertação de mestrado).
Cucolo, G. R. Produção de ciclodextrinas a partir de amidos de diferentes fontes vegetais
e seu emprego na inclusão molecular de aroma cítrico. Rio Claro: Universidade Estadual
Paulista "Julio de Mesquita Filho", 2009. (Tese de doutorado).
Fontenele, E. G. P.; Martins, M. R. A.; Quidute, A. R. P.; Júnior, R. M. M. Contaminantes
ambientais e os interferentes endócrinos. Arquivo Brasileiro de Endocrinologia,
v. 54, n. 1, p. 6-16, 2010. https://doi.org/10.1590/S0004-27302010000100003
Guerald, C. C. T. Degração do Bisfenol A na presença de ácido tioglicolico: estudo
da influência do parâmetros de processo em reator batelada com recirculação empregando-se
o Processo Foto-Fenton. São Caetano do Sul: Escola de Engenharia Mauá, 2014. (Dissertação
de mestrado)
Hacıosmanoğlu, G. G.; Doğruel, T.; Genç, S.; Oner, E. T.; Can, Z. S.
Adsorptive removal of Bisphenol A from aqueous solutions using phosphonatedlevan.
Journal of Hazardous Materials, v. 374, p. 43-49, 2019. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2019.04.015
Hao, J.; Zhang, Q.; Liu, Y.; Chen, P.; Zheng, X.; Zhuang Liu, H.; Liuuma, G.; Lv, W. A novel
nitrogen-containing covalent organic framework adsorbent for the efficient removal of
Bisphenol A from aqueous solution. Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers,
v. 113, p. 204-213, 2020. https://doi.org/10.1016/j.jtice.2020.08.016
Haro, N. K. Remoção de Bisfenol A por adsorção. Porto Alegre: Universidade Federal do
Rio Grande do Sul, 2013. (Dissertação de mestrado).
Heo, J.; Yoon, Y.; Lee, G.; Kim, Y.; Min, J. H. P. C. Enhanced adsorption of Bisphenol A and
Sulfamethoxazole by a novel magnetic CuZnFe2O4-biochar composite.
Bioresource Technology, v. 281, p. 179-187, 2019. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2019.02.091
Hernández-Abreu, A. B.; Alvarez-Torrellas, S.; Rocha, R. P.; Pereira, M. F. R.; Agueda, V. I.;
Delgado, J. A.; Larriba, M.; García, J.; Figueiredo. J. L. Enhanced removal of the endocrine
disruptor compound Bisphenol A by adsorption onto green-carbon materials. Effect of real
effluents on the adsorption process. Journal of Environmental Management, v. 266, 110604,
2020. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2020.110604
Hernández-Abreu, A. B.; Alvarez-Torrellas, S.; Rocha, R. P.; Pereira, M. F. R.; Agueda, V. I.;
Delgado, J. A.; Larriba, M.; García, J.; Figueiredo. J. L. Effective adsorption of the endocrine
disruptor compound Bisphenol A from water on surface-modified carbon materials. Applied
Surface Science, v. 552, 149513, 2021. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2021.149513
Huanga, W.; Hu, Y.; Li, Y.; Zhou, Y.; Niu, D.; Lei, Z.; Zhang, Z. Citric acid-crosslinked
β-cyclodextrin for simultaneous removal of Bisphenol A, methylene blue and copper:
The roles of cavity and surface functional groups. Journal of the Taiwan Institute
of Chemical Engineers, v. 82, p. 189-197, 2017. https://doi.org/10.1016/j.jtice.2017.11.021
Jeong, Y.; Cui, M.; Choi, J.; Lee, Y.; Kim, K.; Younggyu, F.; Khim, J. Development of modified
mesoporous carbon (CMK-3) for improved adsorption of Bisphenol-A. Chemosphere, v. 238,
124559, 2020. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2019.124559
Koduru, J. R.; Lingamdinne, L. P.; Singh, J.; Choo, K. Effective removal of Bisphenol A (BPA)
from water using a goethite/activated carbon composite. Process Safety and Environmental
Protection, v. 466, p. 101-112, 2016. https://doi.org/10.1016/j.psep.2016.06.038
Luo, L.; Shi, M.; Zhao, S.; Tan, W.; Lin, X.; Wang, H.; Jiang, F. Hydrothermal synthesis of
MoS2 with controllable morphologies and its adsorption properties for Bisphenol A.
Journal of Saudi Chemical Society, v. 23 p. 762-773, 2019. https://doi.org/10.1016/j.jscs.2019.01.005
Masel, R. I. Principles of adsorption and reaction on solid surfaces. Urbana: John Wiley
& Sons, 1996. v. 3.
McBride, M. B. Environmental chemistry of soils. New York: Oxiford University Press, 1994.
Menezes, A. M.; Longuini, M. D. Degradação de Bisfenol A por fotocatálise heterogênea utilizando
dióxido de titânio imobilizado em alginato. Ponta Grossa: Universidade Tecnológica Federal do
Paraná, 2017. (Monografia de graduação).
Montagner, É. Determinação de Bisfenol A em água: uma investigação na Cidade de Campo Grande-MS.
Araraquara: Universidade Estadual Paulista, 2010. (Tese de doutorado).
Ndagijimana, P.; Liu, X.; Li, Z.; Yu, G.; Wang, Y. Optimized synthesis of a core-shell structure
activated carbon and its adsorption performance for Bisphenol A. Science of the Total Environment,
v. 689, p. 457-468, 2019. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2019.06.235
Prete, M. C.; Tarley, C. R. T. Bisphenol A adsorption in aqueous medium by investigating organic and
inorganic components of hybrid polymer (polyvinylpyridine/SiO2/APTMS). Chemical
Engineering Journal, v. 367, p. 102-114, 2019. https://doi.org/10.1016/j.cej.2019.02.133
Saleh, T. A.; Tuzen, M.; Sari, A. Magnetic vermiculite-modified by poly(trimesoylchloride-melamine)
as a sorbent for enhanced removal of Bisphenol A. Journal of Environmental Chemical Engineering,
v. 7, 103436, 2019. https://doi.org/10.1016/j.jece.2019.103436
Santana, F. S. Isolamento de bactérias degradadoras do Bisfenol A do Sistema Estuarino de Santos.
São Paulo: Universidade de São Paulo, 2018. (Dissertação de mestrado).
Senci, R. A. Efeitos do Bisfenol A: um desregulador endócrino. Assis: Instituto Municipal
de Ensino Superior de Assis, 2015. (Monografia de graduação).
Sparks, D. L. Environmental soil chemistry. USA: Elsevier Science, 2003.
Sun, Z.; Zhaob, L.; Liu, C.; Zhen, Y.; Zhang, W.; Ma, J. A novel 3D adsorbent of reduced
graphene oxide-β-cyclodextrin aerogel coupled hardness with softness for efficient
removal of Bisphenol A. Chemical Engineering Journal, v. 372, p. 896-904, 2019.
https://doi.org/10.1016/j.cej.2019.04.217
Teleginski, L. Determinação de Bisfenol A em água mineral armazenado em garrafões de
policarbonato. Ponta Grossa: Universidade Tecnológica Federal do Paraná, 2016.
(Monografia de graduação).
Zhou, O.; Wang, Y.; Xiao, J.; Fan, H. Adsorption and removal of Bisphenol A, α-Naphthol
and β-Naphthol from aqueous solution by Fe3O4@Polyaniline
core-shell nanomaterials. Synthetic Metals, v. 103, p. 87-96, 2016.
https://doi.org/10.1016/j.psep.2016.06.038
Zhou, Y.; Cheng, G.; Chen, K.; Lu, J.; Lei, J.; Pu, S. Adsorptive removal of Bisphenol A,
chloroxylenol, and carbamazepine from water using a novel β-Cyclodextrin polymer.
Ecotoxicology and Environmental Safety, v. 170, p. 278-285, 2019. https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2018.11.117
ISSN 2359-1412