Preparo e caracterização do compósito óxido de ferro/nanotubos de carbono-ácido húmico/dióxido de manganês e avaliação na remoção de metais pesados de águas

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: Souza, Carlos Henrique Ferreira de
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Viçosa
• Palavras-chave em Português: Materiais nanoestruturados; Nanocompósito; Metais pesados - Remoção; Água residuais - Purificação; Efluentes; Química Analítica
• Link de acesso: https://locus.ufv.br//handle/123456789/27613

O compósito magnético Fe/NTC-AH/MnO 2 foi preparado utilizando nanotubos de carbono de paredes múltiplas (NTC), óxido de ferro (Fe), ácido húmico (AH) e dióxido de manganês (MnO 2 ) formado “in situ” a partir do KMnO 4 . O compósito foi avaliado na adsorção dos metais Cu 2+ , Zn 2+ e Ni 2+ de soluções aquosas e na adsorção multicomponente de efluente real de indústria de galvanoplastia e efluente sintético de indústria cloroalcalina. O adsorvente foi caracterizado por Difração de Raios X (DRX), Espectroscopia no Infravermelho (IV), Espectroscopia Raman, adsorção/dessorção de N 2 , Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e Espectroscopia por Energia Dispersiva (EDS). A remoção dos metais de soluções aquosas foi avaliada através de experimentos de adsorção em batelada. O pH considerado ideal para adsorção foi o pH 5,0, em que o compósito apresentou a maior porcentagem de remoção dos cátions sem o efeito de precipitação dos metais. Observou-se que em 120 minutos foi atingido o equilíbrio de adsorção para o Cu 2+ e Zn 2+ e 300 minutos para o Ni 2+ . A cinética de adsorção dos metais seguiu o modelo de pseudo-segunda ordem. Ajustaram-se isotermas de adsorção aplicando os modelos de Langmuir e Freundlich aos resultados de equilíbrio. A capacidade máxima de adsorção, obtida a partir do modelo de Langmuir, foram de 116,2, 101,0 e 72,3 mg g - para Cu, Zn e Ni, respectivamente, na temperatura de 25 °C, dose de 1,0 g L -1 e pH 5,0. A reutilização do adsorvente foi avaliada através da dessorção com soluções de citrato de sódio a 0,1 mol L -1 em sucessivos ciclos de adsorção/dessorção. A eficiência de reutilização do compósito pôde ser comprovada por até cinco ciclos consecutivos de adsorção/dessorção. A aplicação do compósito magnético Fe/NTC-AH/MnO 2 em efluente real de galvanoplastia e efluente sintético de indústria cloroalcalina comprovou a grande aplicabilidade do adsorvente para ser utilizado em tratamento de águas contaminadas por metais pesados.