Fe3O4/RGO composites for the indigo carmine photo-Fenton discoloration

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2023
Autor(a) principal: Gonçalves, Arthur Henrique Azevedo
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: eng
Instituição de defesa: Universidade do Estado do Rio de Janeiro
Centro de Tecnologia e Ciências::Instituto de Química
Brasil
UERJ
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/22030
Resumo: Textile Industry plays an important role both in Brazil and the world. However, it is responsible for generate large quantities of synthetic dye-containing effluents. It is well known that many of these dyes are stable when released in the nature. One example is indigo carmine (IC), used worldwide in denim fabrication. This dye is toxic, harmful to human health, and causes serious environmental impacts. Thus, the development of new technologies aiming to treat textile dye-containing effluents it is of great importance. In this work, nanocomposites of magnetite (Fe3O4) anchored on reduced graphene oxide (RGO) were synthesized an evaluated in the IC photo-Fenton discoloration, an advanced oxidative process, considered one of the most promising effluent treatment approaches. Different physicochemical characterization techniques showed that magnetite nanoparticles were successfully anchored on RGO sheets. Besides, the presence of RGO is responsible for improving magnetite properties, yielding to high active materials for IC discoloration. Also, the magnetic properties of these materials provided a simple separation method from the reaction medium. Reuse tests were conducted with the nanocomposite with the best performance showing that it can be used for, at least, 4 cycles, without significant activity loss.
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spelling Fe3O4/RGO composites for the indigo carmine photo-Fenton discolorationCompósitos Fe3O4/RGO para a descoloração foto-Fenton do índigo carmimReduced graphene oxideMagnetiteIndigo carminePhoto-fentonCorantes e tingimentoIndústria têxtilEfluentesÁgua – PurificaçãoÓxido de grafeno reduzidoMagnetitaÍndigo carmimFoto-fentonTratamento de águaWater remediationCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::FISICO-QUIMICA::CINETICA QUIMICA E CATALISETextile Industry plays an important role both in Brazil and the world. However, it is responsible for generate large quantities of synthetic dye-containing effluents. It is well known that many of these dyes are stable when released in the nature. One example is indigo carmine (IC), used worldwide in denim fabrication. This dye is toxic, harmful to human health, and causes serious environmental impacts. Thus, the development of new technologies aiming to treat textile dye-containing effluents it is of great importance. In this work, nanocomposites of magnetite (Fe3O4) anchored on reduced graphene oxide (RGO) were synthesized an evaluated in the IC photo-Fenton discoloration, an advanced oxidative process, considered one of the most promising effluent treatment approaches. Different physicochemical characterization techniques showed that magnetite nanoparticles were successfully anchored on RGO sheets. Besides, the presence of RGO is responsible for improving magnetite properties, yielding to high active materials for IC discoloration. Also, the magnetic properties of these materials provided a simple separation method from the reaction medium. Reuse tests were conducted with the nanocomposite with the best performance showing that it can be used for, at least, 4 cycles, without significant activity loss.A Indústria Têxtil tem grande importância no Brasil e no Mundo. Entretanto, é responsável por gerar grandes quantidades de efluentes contendo corantes sintéticos. É sabido que muitos dos corantes utilizados são estáveis quando despejados na natureza. Um exemplo é o índigo carmim (IC), usado mundialmente na produção de denim. Este corante é conhecido por ser tóxico, perigoso para o ser humano e por causar sérios problemas ambientais. Logo, o desenvolvimento de novas tecnologias que visam o tratamento de efluentes contendo corantes têxteis é de suma importância. Neste trabalho, nanocompósitos de magnetita (Fe3O4) ancorada em óxido de grafeno reduzido (RGO) foram sintetizados para serem avaliados na descoloração foto-Fenton do IC, um processo oxidativo avançado, considerado uma das formas de tratamento mais promissoras. Diversas técnicas de caracterização físico-química mostraram que nanopartículas de magnetita foram ancoradas com sucesso sobre folhas de RGO. Além disso, a presença de RGO no compósito é responsável por aprimorar as propriedades da magnetita, resultando em materiais altamente ativos para a descoloração do IC. Outrossim, o magnetismo desses materiais possibilitou a fácil separação do meio reacional. Testes de reuso foram realizados com o nanocompósito que apresentou a melhor performance, mostrando que o mesmo pode ser utilizado por, no mínimo 4 ciclos, sem ter perdas significativas na atividade.Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPqUniversidade do Estado do Rio de JaneiroCentro de Tecnologia e Ciências::Instituto de QuímicaBrasilUERJPrograma de Pós-Graduação em Engenharia QuímicaHenriques, Cristiane Assumpçãohttps://orcid.org/0000-0003-4738-2344http://lattes.cnpq.br/8669668633454299Cesar, Deborah Vargashttps://orcid.org/0000-0001-6492-9140http://lattes.cnpq.br/1350917983266189Zotin, Fatima Maria Zanonhttps://orcid.org/0000-0001-5795-0849http://lattes.cnpq.br/2398224913573093Soares, André Von-Heldhttp://lattes.cnpq.br/4364475717574640Silveira, Erika Batistahttp://lattes.cnpq.br/6396576150611992Gaspar, Alexandre Barroshttp://lattes.cnpq.br/1049735133222758Gonçalves, Arthur Henrique Azevedo2024-05-23T13:22:35Z2023-08-21info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfGONÇALVES, Arthur Henrique Azevedo. Fe3O4/RGO composites for the indigo carmine photo-Fenton discoloration. 2023. 92 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) - Instituto de Química, Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2023.http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/22030enginfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJinstname:Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ)instacron:UERJ2024-06-25T15:22:46Zoai:www.bdtd.uerj.br:1/22030Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.bdtd.uerj.br/PUBhttps://www.bdtd.uerj.br:8443/oai/requestbdtd.suporte@uerj.bropendoar:29032024-06-25T15:22:46Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ - Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ)false
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description Textile Industry plays an important role both in Brazil and the world. However, it is responsible for generate large quantities of synthetic dye-containing effluents. It is well known that many of these dyes are stable when released in the nature. One example is indigo carmine (IC), used worldwide in denim fabrication. This dye is toxic, harmful to human health, and causes serious environmental impacts. Thus, the development of new technologies aiming to treat textile dye-containing effluents it is of great importance. In this work, nanocomposites of magnetite (Fe3O4) anchored on reduced graphene oxide (RGO) were synthesized an evaluated in the IC photo-Fenton discoloration, an advanced oxidative process, considered one of the most promising effluent treatment approaches. Different physicochemical characterization techniques showed that magnetite nanoparticles were successfully anchored on RGO sheets. Besides, the presence of RGO is responsible for improving magnetite properties, yielding to high active materials for IC discoloration. Also, the magnetic properties of these materials provided a simple separation method from the reaction medium. Reuse tests were conducted with the nanocomposite with the best performance showing that it can be used for, at least, 4 cycles, without significant activity loss.
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