dc.creator | Grassi, Patrícia | |
dc.date.accessioned | 2021-04-29T19:28:54Z | |
dc.date.available | 2021-04-29T19:28:54Z | |
dc.date.issued | 2018-07-31 | |
dc.identifier.uri | http://repositorio.ufsm.br/handle/1/20731 | |
dc.description.abstract | The presence of dyes in wastewater, most of them recalcitrant, contaminate the aquatic
environment, as they prevent the penetration of light, damaging the local fauna and flora. In
addition, they may cause carcinogenic and genotoxic effects to animals and human health.
Therefore, it is important to remove these contaminants from wastewater. This work
evaluated the efficacy of Fe2O3 / Grafite catalysts in the degradation of amaranth red dye in
photo-Fenton reaction under visible light. The deposition of iron oxide nano particles on the
graphite was performed using the impregnation technique, using different iron concentrations
(1-15%). Composites named G1, G2.5, G5, G10 and G15 were synthesized, where the
numerical values corresponded to Fe2O3 (% by weight) impregnated with graphite. By means
of X-ray diffraction (XRD) analysis, graphite (G) showed a characteristic peak (26.4 °) and
that the incorporation of Fe2O3 led to a reduction in the intensity of graphite diffraction peaks.
In addition, the increase in iron content resulted in the approximately 10-fold increase in the
specific surface area at G15 relative to the unsupported graphite (G). Through the analysis of
scanning electron micrographs (SEM) of the catalysts obtained, it can be seen that the iron
oxide is deposited on the surface of the graphite, in the form of agglomerates of small
particles. Degradation efficiencies of the catalysts G, G1, G2.5, G5, G10 and G15 were 2, 12,
32, 44, 76 and 80%, respectively. In addition, raising the Fe2O3 content from 10% (G10
sample) to 15% (G15 sample) did not provide substantial gain in activity. This behavior may
be due to the formation of Fe2O3 particle agglomerates on the graphite surface when higher
contents are deposited. As result, the use of the G10 catalyst in the determination of the best
operating conditions in the photo-Fenton system was chosen using the Rotational Central
Compound Design. The optimum conditions of photo-Fenton reaction for the removal of
amaranth red dye were: pH 2.5, amount of catalyst 0.35 gL-1
and molar ratio H2O2 /
Σmineralizable: 4.7, promoting removal of 93% of the color of the solution in 30 minutes of
reaction. | 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 | Compósitos Fe2O3/Grafite | por |
dc.subject | Delineamento composto central rotacional | por |
dc.subject | Fe2O3/graphite composites | eng |
dc.subject | Photo-Fenton | eng |
dc.subject | Rotational central compound design | eng |
dc.subject | Foto-Fenton | por |
dc.title | Síntese, caracterização e avaliação catalítica, em reação foto-Fenton, de compósitos Fe2O3/grafite | por |
dc.type | Dissertação | por |
dc.description.resumo | 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. | por |
dc.contributor.advisor1 | Jahn, Sérgio Luiz | |
dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/7735147410610776 | por |
dc.contributor.advisor-co1 | Foletto, Jorge Luiz | |
dc.contributor.referee1 | Dotto, Guilherme Luiz | |
dc.contributor.referee2 | Silva, William Leonardo da | |
dc.creator.Lattes | http://lattes.cnpq.br/9280400364164863 | 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 |