Síntese, caracterização e avaliação catalítica, em reação foto-Fenton, de compósitos Fe2O3/grafite
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Data
2018-07-31Primeiro coorientador
Foletto, Jorge Luiz
Primeiro membro da banca
Dotto, Guilherme Luiz
Segundo membro da banca
Silva, William Leonardo da
Metadata
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A presença de corantes nas águas residuárias, em sua grande maioria recalcitrantes,
contaminam o ambiente aquático, pois impedem a penetração da luz prejudicando a fauna e
flora local. Além disso, eles podem causar efeitos cancerígenos e genotóxicos aos animais e à
saúde humana. Por isso é importante a remoção destes contaminantes, das águas residuárias.
Esse trabalho avaliou a eficácia de catalisadores Fe2O3/Grafite na degradação do corante
vermelho amaranto em reação foto-Fenton sob luz visível. A deposição de nano particulas de
óxido de ferro sobre o grafite foi realizada utilizando a técnica de impregnação, utilizando
diferentes concentrações de ferro (1-15%). Foram sintetizados compósitos denominados G1,
G2.5, G5, G10 e G15, onde os valores numéricos correspondem aos teores de Fe2O3 (% em
peso) impregnados ao grafite. Por meio das análises de difração de raio-X (DRX), observou-
se que o grafite (G) apresentou pico característico (26,4°) e que a incorporação de Fe2O3
acarretou em redução na intensidade dos picos de difração do grafite. Além disso, o aumento
dos teores de ferro proporcionou o aumento, de aproximadamente 10 vezes, na área
superficial específica na amostra G15 em relação ao grafite não suportado (G). Através das
análises de micrografia eletrônica de varredura (MEV) dos catalisadores obtidos, pode-se
constatar que o óxido de ferro encontra-se depositado na superfície do grafite, na forma de
aglomerados de pequenas partículas. Os catalisadores G, G1, G2.5, G5, G10 e G15
proporcionaram eficiências de degradação do corante de 2, 12, 32, 44, 76 e 80 %,
respectivamente, para 30 minutos de reação. Além disso, a elevação do teor de Fe2O3 de 10%
(amostra G10) para 15% (amostra G15) não proporcionou substancial ganho de atividade.
Este comportamento pode ser devido a formação de aglomerados de partículas de Fe2O3 sobre
a superfície do grafite quando teores mais elevados são depositados. Em função destes
resultados, optou-se pelo uso do catalisador G10 na determinação das melhores condições
operacionais no sistema foto-Fenton pelo emprego do Delineamento Composto Central
Rotacional. As condições ótimas de reação foto-Fenton para maior remoção do corante
vermelho amaranto foram: pH 2,5, quantidade de catalisador de 0,35 g.L-1
e razão molar
H2O2/Ʃmineralizáveis: 4,7, promovendo remoção de 93 % da cor da solução em 30 minutos
de reação.
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