Preparação e caracterização de compósitos obtidos de carvão ativado (borra oleosa) e óxido de ferro sintético visando aplicação em ambiente aquoso

• Main Author: Mariano, Francisco Alexandre Fernandes
• Other Authors: Couceiro, Paulo Rogério da Costa
• Format: Others
• Language: Portuguese
• Published: Universidade Federal do Amazonas 2015
• Subjects: Metais traços; Isoterma de Langmuir; Óxido de ferro sintético; Trace metals; Langmuir isotherm; CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA: QUÍMICA
• Online Access: http://tede.ufam.edu.br/handle/tede/4484

Submitted by Alisson Mota ([e-mail]) on 2015-07-20T19:22:15Z No. of bitstreams: 1 Dissertação - Francisco Alexandre Fernandes Mariano.pdf: 2085876 bytes, checksum: be811ea97cd738da2088f0b8473be519 (MD5) === Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central ([e-mail]) on 2015-07-23T13:30:53Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação - Francisco Alexandre Fernandes Mariano.pdf: 2085876 bytes, checksum: be811ea97cd738da2088f0b8473be519 (MD5) === Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central ([e-mail]) on 2015-07-23T13:36:28Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação - Francisco Alexandre Fernandes Mariano.pdf: 2085876 bytes, checksum: be811ea97cd738da2088f0b8473be519 (MD5) === Made available in DSpace on 2015-07-23T13:36:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação - Francisco Alexandre Fernandes Mariano.pdf: 2085876 bytes, checksum: be811ea97cd738da2088f0b8473be519 (MD5) Previous issue date: 2014-05-06 === FAPEAM - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Amazonas === Composites were prepared with activated carbon (AC) of oily sludge impregnated with synthetic iron oxide in proportions 1:1 and 4:1, and temperatures of 400, 600 and 800 °C. Composites and CA were investigated and compared their capability to removal of organic (methylene blue, MB) and inorganic compounds (Cd2+ and Pb2+) in the aqueous system. These materials were characterized by analytical techniques of infrared spectroscopy, thermogravimetry, scanning electron microscopy, X-ray diffraction and Mössbauer spectroscopy (only iron oxide). Except CA, other materials showed varying degrees of magnetization in the presence of magnet hand. This characteristic was due to the presence of magnetite and/or maghemite and/or metallic iron confirmed by infrared spectroscopy and X-ray diffraction. Iron oxide it a stoichiometric and crystalline hematite confirmed mainly by Mössbauer spectroscopy. Composites and CA showed upper thermal stability to 300 °C. Tests removal capability of the MB, Cd2+, and Pb2+ were carried out at room temperature and pH~4.5. Adsorption capacity for MB for the CA was 141.6 mg g-1, this value was higher to that observed for the composites ranged between 128.8 (CP611) and 99.4 mg g-1 (CP811). The adsorption process for the MB showed better correlation values for the Langmuir isotherm, typical monolayer adsorption. The surface area was estimated indirectly by the maximum values of MB adsorption capacity of the studied materials, where AC of 273 m2 g-1 and the composites between 247 m2 g-1 (CP611) and 191 m2 g-1 (CP811). Composites showed excellent results for removal to Cd2+ ranged from 223 mg g-1 (CP411) to 503 mg g-1 (CP611), while Pb2+ ranged from 218 (CP841) to 486 mg g-1 (CP611) compared values found in the literature. Composites are also better represented by Langmuir. The CP611 composite showed higher adsorption affinity Cd2+ the higher presence magnetic phase while the CP811 had higher affinity for Pb2+ to having higher contribution of activated carbon in its composition. These materials are great for remediation of MB, Cd2+ and Pb2+. === Os compósitos foram preparados a partir de carvão ativado (CA) de borra oleosa impregnado com óxido de ferro sintético, nas proporções de 1:1 e 4:1, e temperaturas de 400, 600 e 800 °C. Os compósitos e CA foram investigados e comparados suas capacidades de remoções de compostos orgânico (azul de metileno, MB) e inorgânicos (Cd2+ e Pb2+) em sistema aquoso. Esses materiais foram caracterizados pelas técnicas analíticas de espectroscopia no infravermelho, termogravimetria, microscopia eletrônica de varredura, difração de raios X e espectroscopia Mössbauer (somente óxido de ferro). Exceto o CA, os demais materiais apresentaram variados graus de magnetização frente a imã de mão. Essa característica foi devida a presença de magnetita e/ou maghemita e/ou ferro metálico confirmada pela espectroscopia de infravermelho e difração de raios X. O óxido de ferro trata-se de uma hematita estequiométrica e cristalina confirmada, principalmente pela espectroscopia Mössbauer. Os compósitos e CA apresentaram estabilidade térmica superior a 300 °C. Os testes de capacidade de remoção do MB, Cd2+e Pb2+ foram realizados a temperatura ambiente e em pH ~4,5. A capacidade de adsorção do CA para o MB foi de 141,6 mg g-1, esse valor foi superior ao observado para os compósitos em que variou entre 128,8 (CP611) e 99,4 mg g-1 (CP811). O processo de adsorção para o MB apresentou melhores valores de correlações para isoterma de Langmuir, típico de adsorção em monocamada. A área superficial foi estimada indiretamente pelos valores máximos de capacidade de adsorção do MB pelos materiais estudados, para o CA com 273 m2 g-1 e para os compósitos entre 247 m2 g-1 (CP611) e 191 m2 g-1 (CP811). Os compósitos apresentaram excelentes resultados para remoção para o Cd2+ que variou de 223 (CP411) a 503 mg g-1 (CP611), enquanto que o Pb2+ variou de 218 (CP841) a 486 mg g-1 (CP611), em comparação valores encontrados na literatura. Os compósitos também são melhores representados por Langmuir. O compósito CP611 apresentou maior afinidade de adsorção pelo Cd2+ a maior presença de fase magnética enquanto que o CP811 teve maior afinidade pelo Pb2+ por ter maior contribuição de carvão ativado na sua composição. Esses materiais são ótimos para remediação de MB, Cd2+ e Pb2+.