dc.creator | Nascimento, Victoria Ximenes | |
dc.date.accessioned | 2023-05-25T13:37:38Z | |
dc.date.available | 2023-05-25T13:37:38Z | |
dc.date.issued | 2023-03-10 | |
dc.identifier.uri | http://repositorio.ufsm.br/handle/1/29193 | |
dc.description.abstract | The contamination of water bodies by dyes has been a problem to be fought because the large
amounts of effluents released into water bodies are harmful to the environment and living
beings. Thus, it is necessary to develop and improve technologies that promote the efficient
treatment of effluents. In this context, in the present study, two magnetic activated carbons
were prepared from Sapelli wood sawdust, using single-step pyrolysis with KOH and NiCl2 as
activation and magnetization agents. In the preparation, the proportion of biomass, KOH and
NiCl2 was 1:1:0.5 and 1:1:1, therefore, the carbons were named MAC1105 and MAC111,
respectively, according to the proportion used. The coals were characterized and applied as
adsorbents to remove the brilliant blue dye. The characterization was performed using
different techniques such as MEV/EDS, FTIR, BET, TGA, XRD, VSM and pHPCZ. According
to the characterization, mesoporous materials with ferromagnetic properties and the presence
of nanostructured Ni particles were obtained. The MACs showed the potential to be reused in
4 cycles of adsorption and showed high efficiency (up to 90% removal) in the treatment of a
simulated effluent. CAM111 showed a higher surface area (331.543 m2
g
-1
), faster kinetics
(around 10 min) and a higher adsorption capacity. The adsorption capacity was around 40 mg
g
-1
for MAC1105 and 96 mg g-1
for MAC111. Thus, MAC111 was selected, and adsorption
experiments were carried out from the kinetic, equilibrium and thermodynamic points of
view. In the adsorption experiments, the adsorbent dosage was 0.75 g L-1
and the pH of the
solution was 4.0. Furthermore, kinetic and equilibrium data were adequately represented by
pseudo-second order (PSO) and Sips models, respectively. The maximum adsorption capacity
was 111.50 mg g-1
at 55 °C. The thermodynamic study revealed that the adsorption was a
spontaneous, favorable and endothermic process. Furthermore, mechanistic elucidation
suggested that electrostatic interactions, hydrogen bonding, π–π and n–π interactions were
involved in the adsorption of brilliant blue dye on MAC 111. | eng |
dc.description.sponsorship | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES | por |
dc.language | por | por |
dc.publisher | Universidade Federal de Santa Maria | por |
dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International | * |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ | * |
dc.subject | Adsorção | por |
dc.subject | Adsorvente magnético | por |
dc.subject | Corante aniônico | por |
dc.subject | Pirólise de etapa única | por |
dc.subject | Adsorption | eng |
dc.subject | Anionic dye | eng |
dc.subject | Magnetic adsorbent | eng |
dc.subject | Single-step pyrolysis | eng |
dc.title | Preparação e caracterização de carvão ativado magnético obtido a partir da serragem de madeira sapelli (Entandrophragma cylindricum) para adsorção do corante azul brilhante | por |
dc.title.alternative | Preparation and characterization of magnetic activated carbon obtained from sapelli wood sawdust (Entandrophragma cylindricum) for adsorption of brilliant blue dye | eng |
dc.type | Dissertação | por |
dc.description.resumo | A contaminação dos corpos d’agua por corantes tem sido um problema a ser combatido
devido às grandes quantidades de efluentes lançados nos corpos hídricos serem prejudiciais ao
meio ambiente e aos seres vivos. Desse modo é preciso desenvolver e aprimorar tecnologias
que promovam o tratamento eficiente de efluentes. Neste contexto, no presente estudo, dois
carvões ativados magnéticos foram preparados a partir da serragem da madeira Sapelli,
usando pirólise de etapa única com KOH e NiCl2 como agentes de ativação e magnetização.
Na preparação a proporção de biomassa, KOH e NiCl2 foi de 1:1:0,5 e 1:1:1 sendo assim os
carvões foram denominados CAM1105 e CAM111, respectivamente, de acordo com a
porporçao utilizada. Os carvões foram caracterizados e aplicados como adsorventes para
remoção do corante azul brilhante. A caracterização foi realizada usando diferentes técnicas
como MEV/EDS, FTIR, BET, TGA, DRX, VSM e pHPCZ. De acordo com a caracterização
obteve-se materiais mesoporosos com propriedades ferromagnéticas e a presença de partículas
nanoestruturadas de Ni. Os CAMs, apresentaram potencial para serem reutilizados em 4
ciclos de adsorçãoe apresentaram alta eficácia (até 90% de remoção) no tratamento de um
efluente simulado. O CAM111 apresentou, maior área superficial (331,543 m2
g
-
1), cinética
mais rápida (em torno de 10 min) e maior capacidade de adsorção. A capacidade de adsorção
foi em torno de 40 mg g–1
para CAM1105 e 96 mg g–1
para CAM111. Dessa forma, o
CAM111 foi selecionado, e experimentos de adsorção foram realizados do ponto de vista
cinético, de equilíbrio e termodinâmico. Nos experimentos de adsorção, a dosagem de
adsorvente foi 0,75 g L–1
e o pH da solução foi 4,0. Além disso, os dados cinéticos e de
equilíbrio foram adequadamente representados pelos modelos de pseudo-segunda ordem
(PSO) e Sips, respectivamente. A capacidade máxima de adsorção foi de 111,50 mg g−1
a 55
°C. O estudo termodinâmico revelou que a adsorção foi um processo espontâneo, favorável e
endotérmico. Além disso, a elucidação mecanística sugeriu que interações eletrostáticas,
pontes de hidrogênio, interações π–π e n–π estavam envolvidas na adsorção do corante azul
brilhante no CAM 111. | por |
dc.contributor.advisor1 | Dotto, Guilherme Luiz | |
dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/5412544199323879 | por |
dc.contributor.advisor-co1 | Lima, Éder Cláudio | |
dc.contributor.referee1 | Zazycki, Maria Amélia | |
dc.contributor.referee2 | Oliveira, Jivago Schumacher de | |
dc.creator.Lattes | http://lattes.cnpq.br/3230504562041667 | por |
dc.publisher.country | Brasil | por |
dc.publisher.department | Engenharia Química | por |
dc.publisher.initials | UFSM | por |
dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química | por |
dc.subject.cnpq | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA | por |
dc.publisher.unidade | Centro de Tecnologia | por |