Síntese hidrotérmica de zeólitas sem direcionadores orgânicos de estrutura a partir de cinza de casca de arroz sem pré-tratamento

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Schmitz, Thaís
• Orientador(a): Marcilio, Nilson Romeu, Tessaro, Isabel Cristina
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Cinza de casca de arroz; Zeolitas : Síntese; Adsorção
• Palavras-chave em Inglês: Rice husk ash; Zeolites; Hydrothermal synthesis
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/196053

A pesquisa visando o aproveitamento de resíduos industriais e agrícolas em produtos de interesse comercial exerce um papel cada vez mais relevante no mundo, que tem no agronegócio uma fonte de renda cada vez maior. As cinzas da casca do arroz (CCA), um resíduo da indústria do arroz, possuem alto teor de sílica. O presente estudo investiga o uso potencial de CCA como fonte alternativa de sílica para a síntese de zeólitas, sem o uso de agentes direcionadores orgânicos de estrutura e sem qualquer tratamento prévio nas cinzas. Utilizou-se CCA obtidas de dois diferentes processos de queima, com grelha (CCA01) e em leito fluidizado (CCA02). Foram estudadas diferentes condições de síntese hidrotérmica, utilizando tempos de reação de 12, 24 e 48 h, temperaturas de 120, 150 e 180 °C e concentrações de NaOH de 1 e 2 M. Para a caracterização das cinzas foram realizados ensaios de difração de raios X (DRX), fluorescência de raios X (FRX), espectroscopia de Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR), análise de área superficial específica, calculada pelo método de BET (Brunauer, Emmett, Teller), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e avaliação da distribuição granulométrica. Verificou-se que a cinza obtida por combustão em grelha (CCA01) apresentou menor quantidade de sílica e uma maior área superficial em relação a cinza obtida por combustão em leito fluidizado (CCA02). Os materiais zeoliticos sintetizados foram caracterizados por difração de raios X (DRX), área superficial BET, microscopia eletrônica de varredura (MEV) e capacidade de troca catiônica (CTC). De acordo com as análises de DRX e MEV dos materiais sintetizados nas diferentes condições, foi confirmada a presença de zeólitas analcima, sodalita, zeólita P, zeólita A e zeólita Y com áreas superficiais específicas variando de 1,3 a 99,4 m² g-¹ e capacidade de troca catiônica variando de 3,19 a 3,82 meq g-¹. Em relação aos ensaios de adsorção, os resultados deste estudo demonstram que as cinzas de casca de arroz, obtidas de dois processos diferentes de queima, apresentam potencial para serem utilizadas como um adsorvente de baixo custo para a remoção do corante azul de metileno. Os materiais zeolíticos sintetizados também apresentaram boa capacidade de adsorção do corante, sendo que a zeólita ZG17, proveniente da CCA01, apresentou melhor eficiência, alcançando 92 % de remoção e capacidade de adsorção de 20,67 mg g-¹.