Síntese de ferrita de cobalto para aplicação na degradação de vermelho direto 80 via processo Fenton-like

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: Dias, Gessica do Carmo
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Viçosa; Agroquímica
• Palavras-chave em Português: Corantes; Corantes azo; Nanopartículas; Oxidação; Análise de Traços e Química Ambiental
• Link de acesso: https://locus.ufv.br//handle/123456789/31611; https://doi.org/10.47328/ufvbbt.2023.551

Os corantes são considerados tóxicos devido às suas estruturas complexas, especialmente os que apresentam grupos azo. Tais compostos são muito utilizados na indústria têxtil, que gerando grandes volumes de efluentes com alta carga orgânica. O lançamento desses efluentes em cursos d’água sem tratamento adequado pode gerar vários impactos ambientais. Portanto, processos de remoção dessas moléculas dos efluentes são muito importantes. As ferritas vêm sendo utilizadas para esse fim. Esses materiais apresentam propriedades superparamagnética, alta capacidade de adsorção, alta área específica, resistência ao calor e à corrosão. Neste sentido, este trabalho teve por objetivo sintetizar a ferrita de cobalto (CoFe2O4) pelo método de combustão e avaliar sua aplicação para degradação de azo corantes através de ensaios com o corante vermelho direto 80 (VD80). A CoFe2O4 foi caracterizada por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e de Transmissão (MET), que mostraram estruturas esféricas com tamanho médio de 33 ± 12 nm. A Difração de Elétrons de Área Selecionada (SAED), assim como a difração de raio-X, mostraram os planos cristalinos característicos da CoFe 2O4. Os teores dos metais Co e Fe foram quantificados por Espectro de raios X de dispersão de energia (EDS) e Espectrometria de Emissão Ótica com Plasma Indutivamente Acoplado (ICP-OES), apresentando uma razão de n(Co)/n(Fe) de 0,49. Por Espectroscopia de Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR), observou-se bandas relacionadas às ligações de Co-O (455cm-1) e Fe-O (523 cm-1). Por espectroscopia Raman observou-se picos relacionados a sítios octaédricos e tetraédricos e pela análise termogravimétrica (TG) observou-se que a CoFe 2O4 é termicamente estável. O material foi aplicado em ensaios de degradação do VD80 em meio aquoso, na presença de persulfato (PS), monitorando-se sua concentração por Espectrofotometria de Absorção Molecular UV/Vis. Nestes ensaios obteve-se 100% de remoção em 60 min, mesmo após 5 ciclos de reúso do material nas seguintes condições: [PS] = 20 mmol L-1, dose de CoFe2O4 = 1,00 g L-1, [VD80] = 10 mg L-1, pH =10 e temperatura 25 ºC. O modelo de pseudo segunda ordem foi o que melhor se ajustou aos dados experimentais, com k2= 0,07007 L mg-1 min-1. Os resultados sugerem que a degradação ocorreu predominantemente via radical superóxido e oxigênio singleto. Por fim a presença de luz UV acelerou o processo, com k2= 1,54093 L mg-1 min-1. Palavras-chave: Nanopartículas. Corante têxtil. Azo-corante. Processos Oxidativos Avançados. Foto-Fenton.