Estudo da adsorção de íon cádmio do meio aquoso utilizando compósito magnético Mn3O4/Fe3O4

• Ano de defesa: 2014
• Autor(a) principal: Rodrigues, Ana Pacheli Heitmann
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais; Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais; Brasil; CEFET-MG
• Palavras-chave em Português: Adsorção; Materiais compósitos; Óxidos de manganês; Cádmio
• Link de acesso: https://repositorio.cefetmg.br//handle/123456789/1262

A imobilização do íon Cd(II) em meio aquoso utilizando o compósito magnético Mn3O4/Fe3O4 foi estudado. A síntese do compósito magnético Mn3O4/Fe3O4 foi reproduzida por uma rota simples e menos prejudicial ao meio ambiente do que as rotas disponíveis na literatura. O compósito magnético foi caracterizado, segundo as técnicas de difração de raios X (DRX), espectroscopia Raman, área superficial específica BET (Brunauer, Emmet e Teller), microscopia eletrônica de transmissão (MET), distribuição granulométrica e ponto de carga zero (PCZ), para determinação da composição química e as propriedades microestruturais do material. A sua propriedade magnética foi avaliada por meio de um ensaio de turbidez após tempos distintos de sedimentação. Foram realizados o estudo cinético, e avalição do efeito do pH na adsorção do Cd(II). Foi realizado também estudo da estabilidade do adsorvente carregado com íon metálico. Os dados de adsorção coletados foram avaliados em termos do modelo de Langmuir-Freundlich e utilizados na determinação dos parâmetros cinéticos. O compósito contendo os íons Cd(II) foi caracterizado segundo as técnicas de EDS, Espectroscopia na região do infravermelho (FTIR), Espectroscopia Raman, DRX com refinamento Rietveld e também foram submetidos ao estudo para classificação do sólido segundo o procedimento adaptado baseado na Norma ABNT NBR 10006/2004. Os resultados da caracterização apresentaram fortes evidências de que as partículas maiores de Fe3O4 foram revestidas por partículas menores de Mn3O4. O valor de PCZ do compósito foi 6,2 e o valor da área superficial específica foi 44 9m2 /g. Foi verificado que o compósito magnético apresenta bom potencial para remoção do íon contaminante cádmio, uma vez que a capacidade de adsorção foi de 12,32mgCd/g e 13,64mgCd/g para adsorção no pH 6 e pH 7 respectivamente, chegando a 98% de remoção de Cd(II) em baixas concentrações do íon em solução. O estudo cinético mostrou que o processo de adsorção ocorre de acordo com o modelo cinético de pseudo-segunda ordem. Os resultados de DRX combinado com o refinamento rietveld mostraram modificações nos parâmetros de rede da hausmanita após adsorção sugerindo que o cádmio ocupa os sítios do manganês adsorvido nos cristais. O sólido carregado se mostrou estável e que aproximadamente 1% dos íons foi dessorvido em meio aquoso. Os resultados do estudo cinético, alterações estruturais nos cristais de hausmanita e a estabilidade do compósito carregado sugerem que o mecanismo de adsorção do íon cádmio no compósito obtido é específica.