Síntese e caracterização de xerogéis híbridos de carbono/zircônio para adsorção de cromo hexavalente

• Ano de defesa: 2013
• Autor(a) principal: Leandro José Maschio
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Instituto Tecnológico de Aeronáutica
• Palavras-chave em Português: Adsorção; Carbono; Zircônio; Processos sol-gel; Difração por raios x; Análise termogravimétrica; Espectroscopia no infravermelho; Microscopia eletrônica; Físico-Química; Engenharia química
• Link de acesso: http://www.bd.bibl.ita.br/tde_busca/arquivo.php?codArquivo=2286

O rápido desenvolvimento industrial fez com que a quantidade de metais pesados lançada, direta ou indiretamente, no meio ambiente aumentasse cada vez mais, especialmente em países emergentes. Dentre os metais pesados, o cromo, que no seu estado hexavalente é tóxico, mutagênico e cancerígeno, merece atenção especial devido à sua grande variedade de aplicações. Atualmente, a adsorção é reconhecida como um método eficaz e econômico para o tratamento de cromo hexavalente de águas contaminadas, pois oferece flexibilidade no desenvolvimento e operação, e na maioria dos casos produz um efluente tratado de alta qualidade. O presente trabalho tem como objetivo a preparação de xerogéis híbridos de carbono/zircônio com características adequadas para a remoção de cromo hexavalente de águas contaminadas através do processo de adsorção. Os materiais foram preparados via processo sol-gel utilizando como precursores o ácido tânico, formaldeído e isopropóxido de zircônio em diferentes proporções. As amostras foram caracterizadas por difração de raios X, termogravimetria (TGA), espectroscopia de absorção no infravermelho, microscopia eletrônica de varredura com espectrômetro de energia dispersiva acoplado, determinação do ponto de carga e titulação de Boehm. Os resultados obtidos através das técnicas de caracterização utilizadas mostram que a metodologia empregada foi eficiente na preparação de xerogéis híbridos. A fim de avaliar a capacidade de adsorção de cromo foram realizados ensaios de adsorção em batelada utilizando soluções de Cr (VI) de concentrações conhecidas. A amostra preparada utilizando 45% em massa de isopropóxido de zircônio (S45) forneceu a melhor capacidade de adsorção (229,09 mg.g-1). Além disso, foi avaliada a influência de variáveis como concentração do adsorvente, pH, tempo de contato e temperatura. A regenerabilidade do adsorvente foi investigada através de ensaios de dessorção. Os resultados obtidos não foram satisfatórios, uma vez que a capacidade máxima de dessorção alcançada foi de aproximadamente 20% da quantidade adsorvida.