Remoção de íons cromo de soluções aquosas por biochar produzido de casca de café

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Herrera, Santiago Gómez
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
• Palavras-chave em Português: Biochar modificado; Adsorção; Cromo hexavalente; Metodologia de superfície de resposta; Resíduos agroindustriais; Modified Biochar; Adsorption; Hexavalent chromium; Response surface methodology; Agro-industrial waste; Adsorción; Metodologia de superficie de respuesta; Residuos agroindustriales
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/11449/215453

A ausência ou inadequado tratamento das águas residuais produzidas no curtimento de couro contendo altas concentrações de cromo (Cr) é um desafio ambiental de relevância. Atualmente, as técnicas de adsorção utilizando biochars modificados têm demostrado alta eficiência para a remoção de metais, apresentando-se como uma alternativa para o tratamento de efluentes contendo cromo hexavalente (Cr(VI)), a forma mais tóxica. Assim, este estudo visou avaliar a eficiência de remoção (ER) de íons de cromo hexavalente por biochars normal (BN) e modificado quimicamente com FeCl3 (BM), produzido a partir da pirólise de cascas de café. Com este fim, o delineamento estatístico Box- Behnken foi utilizado para otimizar as condições experimentais da remoção de Cr (VI) por médio de 3 parâmetros: pH (2 - 6), temperatura de pirólise (TPI: 300 – 600°C) e tamanho de partícula (TPA: 20 – 100 Mesh). A caracterização dos materiais foi desenvolvida utilizando as técnicas de Espectroscopia na região do Infravermelho com Transformada por Fourier (FTIR), Espectroscopia de Energia Dispersiva (EDS) e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). Os resultados da caracterização indicaram que a impregnação da superfície com ferro foi bem-sucedida e incrementou os locais ativos de adsorção pela aparição de novos grupos funcionais. Os valores mais altos de ER foram 56,9% e 99,7% para o BN e o BM, respectivamente, sob condições otimizadas de pH =2, TPA = 100 Mesh e TPI = 300°C (BN) e 600°C (BM). O modelo de Sips e o modelo de pseudo-segunda ordem descreveram melhor a cinética e o equilíbrio de adsorção de Cr(VI) para os dois tipos de biochar. Os mecanismos de adsorção identificados estiveram associados tanto a mecanismos físicos (atração eletrostática) como químicos (redução, complexação e troca iônica). A otimização experimental do desempenho de biocarvões modificados com ferro aprimora sua capacidade de adsorção de Cr(VI). Este material possui grande potencial para ser aplicado em efluentes industrias como os originados de curtumes.