Síntese e aplicação de material sorvente tipo Fe-MCM-41 a partir da lama de minerção proveniente do rompimento de barragem em Mariana-MG

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: Quirino, Juliana Nunes
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Sorção-dessorção; Mobilidade; Reaproveitamento; EPT; Agentes ativos de superfícies; Brometo de hexadeciltrimetilamônio; Meio ambiente; Ciências Exatas e da Terra - Química; Sorption-desorption; Mobility; Reuse; PTE; Surface active agents; Hexadecyltrimethylammonium bromide; Environment
• Link de acesso: https://repositorio.uel.br/handle/123456789/18578

A contaminação de compartimentos ambientais por elementos potencialmente tóxicos (EPT) tem sido causa de preocupação, tornando necessárias alternativas para seu monitoramento e possível remoção do ambiente. A Fe-MCM-41, aqui sintetizada utilizando um surfactante, o brometo de hexadeciltrimetilamônio (CTAB), e uma fonte de Si e Fe da lama de mineração (LM) proveniente do acidente ocorrido em Mariana-MG, possui potencial para sorção de diversas espécies químicas. Portanto, este estudo buscou realizar a extração e o reaproveitamento de Fe e Si da LM para a síntese da Fe-MCM-41 a ser aplicado na sorção de elementos potencialmente tóxicos (EPT). O melhor método de extração dos elementos propostos da LM foi determinado e, a partir da extração foi realizada a síntese da Fe-MCM-41, variando as proporções de Si e CTAB, para comparação e obtenção do melhor material. Os materiais foram caracterizados por análises de difração de raios-X (DRX), fisissorção de N2 a 25◦C, espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), microscopia eletrônica de transmissão (MET) e espectroscopia de reflectância difusa no UV-vis, e todos demonstraram uma estrutura característica de Fe-MCM-41. O material de maior área superficial e diâmetro de poros foi aplicado em experimentos de sorção-dessorção em batelada, com Fe3+, Mn2+, Cu2+, Pb2+, Ni2+, Ag+ e Cd2+, que apresentaram capacidades máximas de sorção de 4,80; 2,30; 1,00; 0,70; 0,66; 0,66 e 0,48 mmol g−1, respectivamente. Também foi realizada a modificação de dispositivos DGT com o material sintetizado, verificando-se a viabilidade de utilização para o monitoramento ambiental dos EPT. A eficiência na diminuição de custos e reaproveitamento da LM na síntese do material proposto possibilitou sua aplicação na sorção de possíveis contaminantes, podendo ser utilizado em dispositivos DGT (diffusive gradients in thin films) aplicados ao monitoramento ambiental.