Utilização de diferentes carvões ativados no preparo de compósitos com óxido de ferro para o uso na remoção de corante têxtil

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2021
Autor(a) principal: Kafer, Maiara lattes
Orientador(a): Gonçalves, Gilberto da Cunha lattes
Banca de defesa: Gonçalves, Gilberto da Cunha lattes, Bittencourt, Paulo Rodrigo Stival lattes, Bariccatti, Reinaldo Aparecido lattes
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Toledo
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Processos Químicos e Biotecnológicos
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Brasil
Palavras-chave em Português:
Carbono ativado
Adsorção
Oxidação
Carbon, Activated
Adsorption
Oxidation
Área do conhecimento CNPq:
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
Link de acesso: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/26101
Resumo: Este trabalho teve como objetivo o preparo e caracterização de compósitos de carvão ativado e óxido de ferro. As amostras foram preparadas utilizando um carvão ativado de reuso proveniente de filtros de água domésticos (CAD) e carvão de ossos comercial (BC) que foram impregnadas com óxidos de ferro por via úmida seguida de decomposição térmica a partir de uma solução de Fe(NO3)3.9H2O. Duas amostras de compósitos foram preparadas, denominadas CAD/Fe e BC/Fe. Os materiais foram caracterizados por MEV, determinação do número de iodo, análise de fisissorção de N2, ponto de carga zero (pHPCZ), FT-IR, DRX, teste de lixiviação do Fe e decomposição de H2O2. Os resultados indicaram a presença de hematita nos compósitos. A presença do óxido de ferro contribuiu para a diminuição da área superficial dos compósitos. O pHPCZ foi de 6,36, 5,97, 7,78 e 8,52 para as amostras CAD, CAD/Fe, BC e BC/Fe, respectivamente. Os ensaios de adsorção do corante têxtil RB5 demostraram que o BC e BC/Fe, foram capazes de adsorver maior quantidade de corante em relação as amostras CAD e CAD/Fe em função da sua estrutura porosa. Nos ensaios de adsorção/oxidação, o processo de oxidação foi evidente na mostra CAD/Fe e não foi registrado na amostra BC/Fe, devido ao seu alto valor de pHPCZ. Desse modo, além das características de poros, a composição química do carvão ativado também deve ser levada em consideração na escolha do suporte para a preparação dos compósitos com óxido de ferro.
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spelling 2021-10-04T13:40:13Z2021-10-04T13:40:13Z2021-06-07KAFER, Maiara. Utilização de diferentes carvões ativados no preparo de compósitos com óxido de ferro para o uso na remoção de corante têxtil. 2021. Dissertação (Mestrado em Processos Químicos e Biotecnológicos) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Toledo, 2021.http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/26101Este trabalho teve como objetivo o preparo e caracterização de compósitos de carvão ativado e óxido de ferro. As amostras foram preparadas utilizando um carvão ativado de reuso proveniente de filtros de água domésticos (CAD) e carvão de ossos comercial (BC) que foram impregnadas com óxidos de ferro por via úmida seguida de decomposição térmica a partir de uma solução de Fe(NO3)3.9H2O. Duas amostras de compósitos foram preparadas, denominadas CAD/Fe e BC/Fe. Os materiais foram caracterizados por MEV, determinação do número de iodo, análise de fisissorção de N2, ponto de carga zero (pHPCZ), FT-IR, DRX, teste de lixiviação do Fe e decomposição de H2O2. Os resultados indicaram a presença de hematita nos compósitos. A presença do óxido de ferro contribuiu para a diminuição da área superficial dos compósitos. O pHPCZ foi de 6,36, 5,97, 7,78 e 8,52 para as amostras CAD, CAD/Fe, BC e BC/Fe, respectivamente. Os ensaios de adsorção do corante têxtil RB5 demostraram que o BC e BC/Fe, foram capazes de adsorver maior quantidade de corante em relação as amostras CAD e CAD/Fe em função da sua estrutura porosa. Nos ensaios de adsorção/oxidação, o processo de oxidação foi evidente na mostra CAD/Fe e não foi registrado na amostra BC/Fe, devido ao seu alto valor de pHPCZ. Desse modo, além das características de poros, a composição química do carvão ativado também deve ser levada em consideração na escolha do suporte para a preparação dos compósitos com óxido de ferro.Two different activated charcoal types, from discarded domestic water filters (CAD) and commercial bone char (BC) were used in the preparation of composites with iron oxide aiming their use in the removal of textile dye in aqueous solution. The composites were prepared by the impregnation of activated charcoal with Fe (NO3)3.9H2O solution and subsequent thermal decomposition, with the generation of iron oxide. The activated carbon (CAD and BC) and the two composites (CAD/Fe and BC/Fe) were characterized by SEM, N2 physisorption, FTIR, XRD, determination of iodine number, point of zero charge (pHPZC), leaching test of Fe and H2O2 decomposition. The results indicated the presence of hematite in the composites. The presence of iron oxide contributed to reduce the surface area and pore volume of the composites in comparison to the original activated carbon. The pHPZC was 6.36, 5.97, 7.78 and 8.52 for the CAD, CAD/Fe, BC and BC/Fe samples, respectively. The adsorption tests of textile dye RB5 revealed BC and BC/Fe samples able to adsorb greater amount of dye in comparison to CAD and CAD/Fe samples, due to their predominantly mesoporous structure. In RB5 removal tests with the presence of H2O2 a combined process of adsorption and oxidation was evidenced in CAD sample and CAD/Fe composite, enhancing dye removal. However, this combined process was not observed in the BC/Fe composite, mainly due to its high pHPZC. Therefore, in addition to the pore characteristics, chemical composition of activated charcoal must be taken into account when choosing the support for the preparation of iron oxide composites.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)porUniversidade Tecnológica Federal do ParanáToledoPrograma de Pós-Graduação em Processos Químicos e BiotecnológicosUTFPRBrasilCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICAEngenharia/Tecnologia/GestãoCarbono ativadoAdsorçãoOxidaçãoCarbon, ActivatedAdsorptionOxidationUtilização de diferentes carvões ativados no preparo de compósitos com óxido de ferro para o uso na remoção de corante têxtilUse of different activated carbons in the preparation of composites with iron oxide for the removal of textile dyeinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisToledoGonçalves, Gilberto da Cunhahttps://orcid.org/0000-0002-8761-2944http://lattes.cnpq.br/8988742888350949Gonçalves, Gilberto da Cunhahttps://orcid.org/0000-0002-8761-2944http://lattes.cnpq.br/8988742888350949Bittencourt, Paulo Rodrigo Stivalhttps://orcid.org/0000-0001-8740-1672http://lattes.cnpq.br/5404437676153162Bariccatti, Reinaldo Aparecidohttps://orcid.org/0000-0002-9780-9409http://lattes.cnpq.br/8065417966435303https://orcid.org/ 0000-0002-3482-6121http://lattes.cnpq.br/3842786502350612Kafer, Maiarainfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)instacron:UTFPRORIGINALcompositosremocaocorantes.pdfapplication/pdf3804478http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/26101/1/compositosremocaocorantes.pdf7ddd5c7fcd4086056350ff4dd667ae03MD51TEXTcompositosremocaocorantes.pdf.txtcompositosremocaocorantes.pdf.txtExtracted texttext/plain116566http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/26101/2/compositosremocaocorantes.pdf.txt2c4fb2646fea164cd4b3cfdabd0ca3b0MD52THUMBNAILcompositosremocaocorantes.pdf.jpgcompositosremocaocorantes.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1270http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/26101/3/compositosremocaocorantes.pdf.jpgce220fb71ca318bd813b61835bba5b01MD531/261012021-10-05 03:05:53.91oai:repositorio.utfpr.edu.br:1/26101Repositório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.utfpr.edu.br:8080/oai/requestopendoar:2021-10-05T06:05:53Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)false
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