Avaliação da adsorção de indio (III) através de redes neuronais artificiais e modelos difusivos de transferência de massa
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Data
2021-06-11Primeiro membro da banca
Mallmann, Evandro Stoffels
Segundo membro da banca
Foletto, Edson Luiz
Terceiro membro da banca
Oliveira, Jivago Schumacher de
Quarto membro da banca
Cadaval Junior, Tito Roberto Sant'Anna
Metadata
Mostrar registro completoResumo
O desenvolvimento tecnológico aumentou o consumo de índio na última década, sendo atualmente classificado como material crítico, devido sua escassez. Sua principal aplicação está relacionada a produção de display de cristal líquido. Devido a este contexto, o reciclo do índio é necessário. Uma rota é a obtenção do mesmo após a lixiviação de display de cristal líquido, este podendo ser feito através da operação unitária de adsorção. Este trabalho teve como objetivo investigar a adsorção de In (III) utilizando os modelos de redes neuronais e de transferência de massa. A adsorção de In (III) foi avaliada utilizando dez adsorventes diferentes, carvão ativado, nanotubos de carbono de múltiplas paredes funcionalizados com OH, nanotubos de carbono funcionalizados com COOH, quitina, quitosana, palha de milho, bagaço de cana, casca de laranja e casca de arroz. Os modelos de redes neuronais conseguiram prever a capacidade de adsorção para todos os adsorventes com R² de 0,9998 e MSE 8,423x10-5 utilizando o ANFIS e R² de 0.9913 e MSE 0.1721 utilizando o ANN. Dentre todos os dez adsorventes os nanotubos de carbono de múltiplas paredes funcionalizado com OH e outro COOH, quitina e quitosana foram os que apresentaram melhor capacidade de adsorção. Foi encontrado que a quitosana apresenta uma capacidade de adsorção de In (III) de 1000 mg g-¹. A microscopia eletrônica de varredura da quitina e quitosana confirmaram que ambas apresentam uma superfície rígida sem a presença de poros. As isotermas de equilíbrio mostraram que capacidade de adsorção aumenta com a temperatura. A partir do modelo de transferência de massa externo e dos valores do número de Biot (8,82×10–4 e 2,71) modificado foi encontrado que a transferência de massa externa é o fenômeno dominante na adsorção do In (III) sobre a quitina e quitosana. Em resumo, os átomos de In (III) se deslocam do seio da solução e são instantemente adsorvidos na superfície através de precipitação ou ligações de coordenação.
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