Preparação e caracterização de carvão ativado magnético obtido a partir da serragem de madeira sapelli (Entandrophragma cylindricum) para adsorção do corante azul brilhante
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Data
2023-03-10Primeiro coorientador
Lima, Éder Cláudio
Primeiro membro da banca
Zazycki, Maria Amélia
Segundo membro da banca
Oliveira, Jivago Schumacher de
Metadata
Mostrar registro completoResumo
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.
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