Síntese, caracterização e aplicação de hidróxidos duplos lamelares e óxidos mistos de CuMgAl e CuZnAl como adsorvente para remoção de corante

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Sulkovski, Renata Daiane
• Orientador(a): Gutterres, Mariliz
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Corantes : Remoção; Adsorção; Hidróxidos duplos lamelares; Óxidos mistos
• Palavras-chave em Inglês: Layered double hydroxides; Mixed oxides; Adsorption; Dyes
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/239978

A ampla utilização de corantes em diversos ramos da indústria somada às suas características de baixa biodegradabilidade e alto impacto sobre o meio ambiente têm impulsionado pesquisas para a remediação destes poluentes, sendo a adsorção um dos processos mais eficientes nesta aplicação. A indústria coureira ganha destaque com a elevada produção de efluentes líquidos na etapa de tingimento do couro. Neste contexto, os Hidróxidos Duplos Lamelares (HDL) vêm sendo estudados como material adsorvente devido a sua alta capacidade de remoção de corantes. Neste trabalho foi realizada a síntese, caracterização e aplicação de HDL calcinados, na forma de óxidos mistos, para a remoção do corante aniônico vermelho ácido 357 (AR357). Pelo método de coprecipitação, foram sintetizados HDL de zinco (Cu1Zn2) e magnésio (Cu2Mg1, Cu1Mg1 e Cu1Mg2), este último em três diferentes razões de Cu/Mg. Para a caracterização, efetuaram-se análises de Difração de Raio-X, Espectroscopia no Infravermelho, determinação da área superficial e Capacidade de Troca Aniônica. Os resultados de caracterização demonstraram a formação da estrutura lamelares características destes compostos, bem como a obtenção de óxidos após a calcinação. Todos os adsorventes estudados são mesoporosos, sendo que as áreas superficiais obtidas foram superiores para os sólidos de magnésio (54, 76 e 88 m2g-1 para Cu2Mg1-C, Cu1Mg1-C e Cu1Mg2-C, respectivamente), quando comparadas a área superficial do adsorvente de zinco (51 m2g-1 para Cu1Zn2-C). A caracterização dos sólidos após a adsorção demonstrou a capacidade de reconstrução dos óxidos mistos à estrutura lamelar. Para os ensaios de adsorção realizados com AR357, os sólidos de magnésio apresentaram capacidades de remoção iguais à 60,1, 59,9 e 61,5 mg.g-1 respectivamente para Cu2Mg1- C, Cu1Mg1-C e Cu1Mg2-C, sendo superiores à capacidade de remoção de 49,6 mg.g-1 do adsorvente Cu1Zn2-C. Em termos de remoção, Cu1Zn2-C atingiu 82% em 200 min, enquanto Cu2Mg1-C, Cu1Mg1-C e Cu1Mg2-C atingiram, nesta ordem, remoções de 97%, 97% e 99% para o mesmo tempo. Ainda, quando comparadas as diferentes razões de Cu/Mg, percebe-se que para baixos tempos de contato e baixas dosagens de adsorvente maiores razões de Cu/Mg favorecem a adsorção. Para maiores tempos de contato e dosagens mais altas, os adsorventes de magnésio são muito semelhantes, embora estatisticamente diferentes. O estudo da cinética de adsorção mostrou melhor ajuste ao modelo de Pseudo-segunda ordem. Já as isotermas de adsorção mostraram melhor ajuste ao modelo de Sips.