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http://tede.unicentro.br:8080/jspui/handle/jspui/1598
Tipo do documento: | Dissertação |
Título: | ÓXIDOS DE FERRO OBTIDOS A PARTIR DE DESCARTES DE AÇO APLICADOS NA ADSORÇÃO DO CORANTE VERMELHO CONGO |
Autor: | Borth, Ketlyn Wolfart ![]() |
Primeiro orientador: | Anaissi, Fauze Jacó |
Primeiro coorientador: | Teixeira, Verônica de Carvalho |
Resumo: | Os óxidos de ferro podem ser sintetizados a partir da digestão ácida de compostos de metais ferrosos, como o aço. Esses óxidos podem ser aplicados como adsorventes para remover substâncias nocivas da água usada no processo têxtil e, assim, criar um ciclo para controlar contaminantes através de materiais de origem poluente. Neste trabalho, óxidos de ferro foram sintetizados a partir da digestão ácida de descartes de aço (lâminas de barbear e tampas de garrafa), seguida de coprecipitação alcalina ou gelificação com pectina cítrica. Os óxidos foram caracterizados por fluorescência de raios X (FRX), difratometria de raios X (DRX), absorção de raios X (XANES), espectroscopia vibracional (FTIR e Raman), análise termogravimétrica (TG/DTG), espectroscopia eletrônica (UV-Vís), microscopia eletrônica de varredura (MEV), rastreamento de nanopartículas (NTA) e potencial zeta (). As amostras sintetizadas foram identificadas como óxidos de ferro, com diferentes fases cristalinas em consequência da metodologia e reagentes utilizados. Nos testes preliminares para aplicação como adsorvente do corante orgânico vermelho Congo, os óxidos denominados LCNH e TCNH apresentaram melhor eficiência no processo de adsorção do corante. Desta forma, foram escolhidos para o estudo do processo de adsorção e para caracterização textural pelo método Brunauer, Emmentt, Teller (B.E.T.). Os óxidos apresentaram valores de capacidade de adsorção (qmax) de 418,4 mg.g-1 para LCNH e 104,2 mg.g-1 para TCNH, em temperatura ambiente, com modelo de mecanismo de adsorção de Langmuir. Além dos valores de qmax de LCNH ser maior que a média dos estudos relatados, as partículas possuem propriedades magnéticas provenientes das fases de óxido de ferro, facilitando a sua retirada do meio reacional por atração magnética após a aplicação. Os adsorventes foram caracterizados pós-adsorção pelas mesmas técnicas iniciais, possibilitando a correlação dos compostos formados com a capacidade adsortiva de cada óxido. Ao final, fez-se um estudo de voltametria cíclica e o perfil do voltamograma sugere uma destinação em pseudo-supercapacitores dos resíduos óxido-corante, fechando o ciclo de sustentabilidade. |
Abstract: | Iron oxides can be synthetized from acid digestion of ferrous compounds, as steel. These oxides may be applied as adsorbents to remove harmful substances from water used in the textile process and, therefore, creating a cycle for controlling pollutants using materials with pollutant origin. The iron oxides were synthetized from the acid digestion of steel waste (razor blades and bottle caps), followed by the alcaline coprecipitation or gelation with citric pectin. The oxides were characterized by X-ray fluorescence (XRF), X-ray diffractometry (XRD), X-ray absorption near edge structure (XANES), vibrational spectroscopy (FTIR and Raman), thermogravimetric analysis (TG/DTG), electronic spectroscopy (UV-Vis), scanning electron microscopy (SEM), nanoparticles tracking analysis (NTA) and zeta potential (). The samples were identified as iron oxides, in different crystalline phases due to the method and the starting reactants used in the synthesis. In the initial tests, for application as Congo red dye adsorbent, the oxides named LCNH and TCNH presented the highest efficiency in the set of produced samples. Thus, LCNH TCNH were chosen for the adsorption process studies and for the textural characterization by Brunauer, Emmentt, Teller (B.E.T.) method. The oxides presented adsorption capacity (qmax) of 418.4 mg.g-1 to LCNH and 104.2 mg.g-1 to TCNH, at room temperature, following the Langmuir model of adsorption mechanism. The values of qmax and LCNH were higher than those found in the literature. Furthermore, the particles present magnetic properties from the iron oxides phases, which facilitates their removal from the system by magnetic attraction after the application. The adsorbents were characterized post-adsorption through the same initial techniques; thus, the compounds generated could be correlated to the adsorptive capacity of each oxide. Then, a cyclic voltammetry study was performed, and the voltammogram profile suggested a destination of the oxide-dye waste as pseudocapacitor, completing the sustainability cycle. |
Palavras-chave: | Aço Corante Vermelho Congo Óxidos de ferro Processo Adsortivo Reciclagem Sustentabilidade Adsortive Process Congo Red dye Iron Oxide Recycling Steel Sustainability |
Área(s) do CNPq: | CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA |
Idioma: | por |
País: | Brasil |
Instituição: | Universidade Estadual do Centro-Oeste |
Sigla da instituição: | UNICENTRO |
Departamento: | Unicentro::Departamento de Ciências Exatas e de Tecnologia |
Programa: | Programa de Pós-Graduação em Química (Mestrado) |
Citação: | Borth, Ketlyn Wolfart. ÓXIDOS DE FERRO OBTIDOS A PARTIR DE DESCARTES DE AÇO APLICADOS NA ADSORÇÃO DO CORANTE VERMELHO CONGO. 2020. 115 f. Dissertação (Programa de Pós-Graduação em Química - Mestrado) - Universidade Estadual do Centro-Oeste, Guarapuava-PR. |
Tipo de acesso: | Acesso Aberto |
URI: | http://tede.unicentro.br:8080/jspui/handle/jspui/1598 |
Data de defesa: | 14-Feb-2020 |
Appears in Collections: | Programa de Pós-Graduação em Química Aplicada |
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Dissertação KETLYN WOLFART BORTH.pdf | KETLYN WOLFART BORTH | 6,15 MB | Adobe PDF | ![]() Download/Open Preview |
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