Reaproveitamento de bagaço de cana de açúcar para a remoção de mercúrio em soluções aquosas

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: Salas, Angie Paola Santacruz
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
• Palavras-chave em Português: Adsorção; Plasma de baixa temperatura; Mercúrio; Bagaço de cana; Biochar; Cold plasmas
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/11449/242550

A adsorção de íons metálicos com resíduos agroindustriais tem mostrado resultados promissores na remediação de aguas contaminadas. Não obstante, a porcentagem de remoção depende das propriedades do adsorvente, pelo que é necessário a aplicação de técnicas que melhorem suas características. Neste sentido, o tratamento com plasma é uma tecnologia propicia para modificar a superfície dos materiais tanto física como quimicamente. Por conseguinte, o presente estudo tem como intuito investigar a eficiência de remoção do mercúrio de soluções aquosas utilizando bagaço de cana de açúcar tratado pela técnica de plasma. Para isso, a biomassa bruta e pirolisada a uma temperatura de 300°C (biochar), foi tratada em um reator de plasma de baixa temperatura, utilizando hexafluoreto de enxofre (SF6) como gás de trabalho. Foram estudados três tempos de tratamento (2, 30 e 60 min) com três potências fixas (80, 190 e 300 W); e uma pressão de trabalho de 16 Pa. Os efeitos das modificações foram avaliados pelas seguintes técnicas: microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia de energia dispersiva de raios X (EDS/MEV) e infravermelho por transformação de Fourier (FTIR). Foi realizado um estudo comparativo da porcentagem de remoção de mercúrio com os adsorventes obtidos e avaliado o pH de carga zero na faixa de 2 a 12. Posteriormente foi realizado um desenho experimental aplicando a metodologia de superfície de resposta para definir o melhor adsorvente e as melhores características para o estudo de cinética e de isotermas de adsorção. Os resultados das caracterizações indicam algumas alterações nas estruturas dos materiais, relacionadas principalmente com o aumento da porosidade. Além disso, foi possível confirmar a incorporação do flúor em todos os adsorventes, mas o enxofre só foi detectado em algumas amostras. Os espectros do FTIR confirmaram a presença destes elementos, ressaltando as bandas CF e SO. O adsorvente que teve um melhor efeito do tratamento com plasma para a remoção de mercúrio foi o bagaço de cana de açúcar tratado com uma potência de 300 W durante 60 min, com uma porcentagem de remoção de um 83,67% em comparação ao bagaço de cana de açúcar sem tratamento que foi de 57,95%. O mecanismo de adsorção apresenta comportamento tanto físico como químico, mas destaca-se a quimissorção. O modelo de Freundlick teve um melhor ajuste aos dados experimentais com um R2 de 0,98. Como conclusão final pode-se dizer que a tecnologia a plasma tem a capacidade de melhorar tanto as características físicas como químicas do adsorvente de bagaço de cana de açúcar.