Fotocatalisador magnético obtido a partir de resíduos industriais para degradação de contaminantes orgânicos

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Valério, Shirley Hellen
• Orientador(a): Magalhães, Fabiano
• Banca de defesa: Carvalho, Iara do Rosário Guimarães, Guilarduci, Viviane Vasques
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Lavras
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Agroquímica
• Departamento: Departamento de Química
• País: brasil
• Palavras-chave em Português: Fotocatalisador magnético; Pó de aciaria elétrica; Preto Remazol; Magnetic photocatalyst; Electric arc furnace dust; Black remazol dye
• Área do conhecimento CNPq: Química
• Link de acesso: https://repositorio.ufla.br/handle/1/50419

Neste trabalho, foi sintetizado um fotocatalisador magnético utilizando os resíduos industriais, pó de aciaria elétrica (PAE), resíduo da decapagem ácida (RDA) e alcatrão (AC), que são ricos em ZnO, Fe2O3 e matéria orgânica, respectivamente. A eficiência do fotocatalisador obtido (PAE/C/Fe) foi investigada para degradar o contaminante orgânico modelo Preto Remazol (PR). Foram investigados os seguintes parâmetros: massa de fotocatalisador (75, 150 e 300 mg), potência da lâmpada UV-C (15, 36 e 51W), tipo de radiação (UV e solar) e área de incidência da radiação (44 e 133 cm2 ). Resultados das análises de Difração por Raios – X mostraram que as principais fases presentes no PAE são ZnO e MgO, e no fotocatalisador PAE/C/Fe são ZnO, MgO, Fe3O4 e carvão amorfo. Os resultados obtidos por análise termogravimétrica, mostraram que o fotocatalisador possui cerca de 23% de PAE e que o teste de lixiviação do PAE resultou na separação de uma fração magnética, rica em carvão e ferro e outra não magnética, rica em PAE. As imagens de MEV e mapeamento indicaram que o fotocatalisador magnético possui morfologia distinta do PAE, com a presença de partículas de maior dimensão, que indicam a presença de carvão contendo zinco e ferro em sua superfície. Os resultados das reações fotocatalíticas mostram que a eficiência do PAE/C/Fe para descolorir o corante PR (81%) é muito semelhante à obtida para o PAE puro (73%). Entre as diferentes condições experimentais utilizadas para realizar as reações, os melhores resultados foram obtidos quando se utilizou: lâmpada de potência de 51W, área de incidência de 133 cm2 e 300 mg de fotocatalisador, mostrando que a definição dessas condições é de extrema importância. De acordo com a cinética de sedimentação, notou-se redução na turbidez de 81 e 62% para PAE/C/Fe e PAE, respectivamente, mostrando que as propriedades magnéticas do fotocatalisador favoreceu sua separação do meio aquoso na presença de campo magnético. As reações realizadas com as frações magnética e não magnética, evidenciou que houve baixa eficiência fotocatalítica da FM (10%) devido à lixiviação de PAE do fotocatalisador e boa atividade fotocatalítica da FNM, indicando a presença majoritária de PAE em sua composição. Diante do exposto, pode-se dizer que a obtenção do fotocatalisador magnético PAE/C/Fe foi bem sucedida, porém é necessário realizar adequações no processo para melhorar a fixação do PAE no suporte C/Fe.